【摘 要】
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并联机器人作为机器人研究领域的热点之一,代表着工业领域上一种新兴产业,吸引着众多机器人研究者投入其中。本文以3-PRR型平面并联机器人为研究对象,设计一套基于“PC+运动控制卡”的开放式并联机器人控制系统,对机器人的运动学问题、轨迹规划问题和振动特性问题进行初步的研究,具体工作内容如下:根据并联机器人特性和课题任务要求完成“PC+固高运动控制卡”的主从式控制系统硬件的设计和搭建,并对所需连接部件和
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并联机器人作为机器人研究领域的热点之一,代表着工业领域上一种新兴产业,吸引着众多机器人研究者投入其中。本文以3-PRR型平面并联机器人为研究对象,设计一套基于“PC+运动控制卡”的开放式并联机器人控制系统,对机器人的运动学问题、轨迹规划问题和振动特性问题进行初步的研究,具体工作内容如下:根据并联机器人特性和课题任务要求完成“PC+固高运动控制卡”的主从式控制系统硬件的设计和搭建,并对所需连接部件和控制部件进行了详细说明介绍。建立了并联机器人的反向运动学模型,并对机构的运动学算法问题进行详细的推导和分析,并且采用插补法的运动轨迹算法对3-PRR并联机器人进行了直线轨迹规划,最后给出了详细算例说明。利用VS2010编制3-PRR并联机器人运动控制软件,结合反向运动学算法,采用初始化、单轴运动、多轴运动和状态监测四个功能模块的总体方案,设计了良好的人机交流界面,完成了直线和三角形轨迹运动控制实验与分析,结果表明机器人运动平稳、轨迹精确,验证了直线轨迹插补控制算法的准确性。此外对机器人连接杆的振动特性进行了实验分析,单轴运动振动特性实验结果表明速度越快,连接杆的应变幅值越大,其振动越明显,且在开始加速和减速停止运动时幅值变化最大、振动最剧烈;动平台直线轨迹振动实验结果表明动平台直线轨迹运动平稳,应变曲线平滑,良好的评价了并联机器人控制系统的稳定性和可靠性。本文所做的研究工作,可以为并联机器人控制系统和方案设计提供理论依据,为模块化机器人的工程应用奠定基础。
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