【摘 要】
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火箭炮作为现代战争中能够提供密集瞬时火力的高性能作战武器,是现代战争中不可或缺的中坚力量,其搭配的弹药自动装填系统的性能对火箭炮的生存能力有关键影响,高效的弹药装填系统能够缩短弹药装填时间、减小人员配置需求、提升火箭炮的反应速度。吊装机械臂是火箭炮弹药装填系统关键的一环,对火箭炮武器系统的装填效率有重要影响。在吊装机械臂完成装填作业任务的过程中,吊装机械臂的轨迹运动受到运动学和动力学约束,在此基础
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（52075262）:具有输入非线性与物理约束的多自由度液压重载机械臂关键伺服控制方法研究；
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火箭炮作为现代战争中能够提供密集瞬时火力的高性能作战武器,是现代战争中不可或缺的中坚力量,其搭配的弹药自动装填系统的性能对火箭炮的生存能力有关键影响,高效的弹药装填系统能够缩短弹药装填时间、减小人员配置需求、提升火箭炮的反应速度。吊装机械臂是火箭炮弹药装填系统关键的一环,对火箭炮武器系统的装填效率有重要影响。在吊装机械臂完成装填作业任务的过程中,吊装机械臂的轨迹运动受到运动学和动力学约束,在此基础上,对机械臂的轨迹规划展开研究,本文的主要研究内容分为以下几个方面:（1）通过标准型D-H参数法建立了机械臂的运动学方程,采用封闭解法完成了机械臂逆运动学求解,利用机器人工具箱完成了运动学仿真,并且介绍了使用拉格朗日方法对机械臂的动力学模型推导过程。（2）针对过路径点的轨迹规划问题,在关节空间下,采用了三次多项式和三次B样条方法规划了机械臂关节轨迹进行对比,建立了机械臂的各项约束条件,通过遗传算法以时间最优为目标对规划轨迹进行优化,验证了规划轨迹的合理性。（3）针对原始关节角度指令的轨迹再规划问题,设计了一种轨迹规划鲁棒控制外环内环集成算法,考虑机械臂模型的耦合性、不确定非线性,利用鲁棒控制处理机械臂模型的不确定非线性,通过轨迹规划器对原始轨迹进行运动学约束和动力学约束,生成新的规划曲线,并通过仿真验证算法的有效性。（4）搭建Adams/Matlab联合仿真平台,通过Adams建立机械臂的刚体动力学模型,并对机械臂设置相关的约束和运动参数,将Adams建立的刚体动力学模型导入Matlab的仿真模块中进行联合仿真,验证算法的有效性。
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