【摘 要】
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本文密切结合铸造件后处理打磨的实际工程需求,以一种并联力反馈手柄为主手,以Tricept混联机器人为从手,对力反馈主从控制磨削控制策略与实现方法开展深入研究。首先,在简要分析力反馈手柄机械结构的基础上,根据封闭矢量法建立该力反馈手柄的运动学模型,根据虚功原理法建立机构的静力学模型。其次,在分析Tricept混联六自由度机器人机构构型基础上,根据封闭矢量法并结合数值迭代和D-H方法建立该机器人的运动
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本文密切结合铸造件后处理打磨的实际工程需求,以一种并联力反馈手柄为主手,以Tricept混联机器人为从手,对力反馈主从控制磨削控制策略与实现方法开展深入研究。首先,在简要分析力反馈手柄机械结构的基础上,根据封闭矢量法建立该力反馈手柄的运动学模型,根据虚功原理法建立机构的静力学模型。其次,在分析Tricept混联六自由度机器人机构构型基础上,根据封闭矢量法并结合数值迭代和D-H方法建立该机器人的运动学模型。然后,提出一种基于位置增量的主从跟随方法,设计一种基于三次B样条数学函数的机器人轨迹规划与运动控制方法,采用运动控制器CK3M,并基于EtherCAT总线技术,实现并验证该算法的有效性。针对力反馈手柄提出一种力反馈补偿算法,基于静力学模型以及力反馈算法,采用STM32单片机实现并验证力反馈算法的有效性。最后,以力反馈手柄为操作主端,采用运动控制器、伺服驱动搭建了运动控制系统,以Tricept混联机器人作为从端机器人,完成力反馈主从控制磨削机器人的构建。借助Lab VIEW、Power PMAC IDE软件,完成力反馈主从控制磨削机器人功能层软件以及应用层软件的开发。设计实验验证力反馈主从控制算法以及机器人运动控制方法的可行性,为力反馈主从控制磨削机器人的产品开发奠定技术基础。
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