三自由度并聯(lián)機(jī)器人研究與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā).pdf

1、三自由度并聯(lián)機(jī)器人由于其構(gòu)件少、結(jié)構(gòu)簡單、剛度大、承載能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好,性能方面表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)速度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、定位準(zhǔn)確性好等優(yōu)點(diǎn)。在某些領(lǐng)域作為串聯(lián)機(jī)器人強(qiáng)有力的補(bǔ)充,尤其在生產(chǎn)裝配線等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,近年來逐步成為并聯(lián)機(jī)器人的研究新熱點(diǎn)。
　　本文首先通過對三自由度并聯(lián)機(jī)器人模型進(jìn)行分析,并對其做進(jìn)一步簡化工作,以簡化模型為基礎(chǔ)利用幾何方法建立三自由度并聯(lián)機(jī)器人的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型,以此模型為基礎(chǔ)研究機(jī)器人位置控

2、制系統(tǒng)并開發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的軟件控制系統(tǒng)。隨后建立并聯(lián)機(jī)器人的正向運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型,利用此數(shù)學(xué)模型開發(fā)機(jī)器人工作空間仿真matlab程序,輸出三維工作空間圖像并對其進(jìn)行研究分析,為機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。最后對并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行分析簡化,利用Newton-Euler和Lagrange綜合方法建立其動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)求解出其逆向動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。并用三維建模軟件ProE建立三自由度并聯(lián)機(jī)器人的三維實(shí)體模型,導(dǎo)入動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADA

3、MS,進(jìn)行仿真計(jì)算輸出各關(guān)節(jié)速度、加速和位移曲線,與搭建好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)所測量相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,結(jié)果驗(yàn)證了三自由度并聯(lián)機(jī)器人逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型建立的正確性。
　　上述研究工作中,MALAB仿真可以根據(jù)實(shí)際工況要求明確機(jī)器人的工作空間,進(jìn)一步確定機(jī)器人結(jié)構(gòu)參數(shù)的范圍,為機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與改進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。ADAMS的動(dòng)力學(xué)仿真不僅為三自由度并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)提供了仿真理論依據(jù)和相關(guān)的數(shù)據(jù)支持,還提供了伺服電機(jī)仿真扭矩?cái)?shù)據(jù),為并聯(lián)機(jī)