Dynamic Modeling and Simulation of The 6-DOF Parallel Manipulator

被引量 : 0次 | 上传用户:linsible1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
六自由度(6- DOF)平台是一种并联机器人,它引起了人们的广泛的兴趣,并迅速传播开来。与串行机械手相比,6- DOF并联机器人有精度高、结构刚性强、承载能力强、惯性低和应用广泛的特点。并联机构广泛应用于飞行和车辆仿真、宇宙飞船安装系统,球面射电望远镜,高精度加工中心,矿山机械、制造业、医疗应用、空间装置,娱乐行业及研究应用等各个领域。然而其工作空间小以及机制复杂性增加了建立模拟器的动态模型的难度。  并联机构动力学上复杂的多闭环链在动态问题上面临诸多困难,如结构复杂、多被动的自由空间运动学、显性的惯性摩擦力、重力分量和逆动力学的解决方案。动力学主要有两个问题。运动操纵的直接问题来自于外力。这个问题,与操纵仿真有关,涉及常微分方程、或在给定初始条件下的差分代数方程解决方案。第二个反问题旨在将联合转矩或给定的操作运动力作为时间函数,因此,需要代数和三角函数。  并联机构的动态,对发现力的结构和联合位置,以及速度和加速度作用之间的映射而言,是十分重要的。本文所述新型方法首先从运动学模型展开分析,并提出了6-DOF并联机器人动态模型。作者还认为,每一对链接和链接之间的关节僵硬,缺少摩擦。这些现象的整合体现在6- DOF并联机器人的动力学模型上。该新型动态模型包括伺服电机建模和摩擦力建模两部分。  该论文提出,新型动态方程与摩擦力可应用于系统中。新型动态方程的开发基于拉格朗日公式。新型动态方程公式被定义为,6-DOF并联机器人的动能和势能之间的差异。当反馈控制的方法应用于移动物体时,摩擦是必不可少的动力之一。控制领域长期对其他动力复杂调查进行整合,比如多体动力学。鉴于此,我们通常使用摩擦力和力矩的近似模型。作者还认为,每一对链接和链接之间的关节僵硬,缺少摩擦均在这一新型模型中有所体现。  动态控制提出了以新的技术与特点相结合的滑模控制和关节空间控制(SMC+JS)。关节间隙控制方案已应用于伺服反馈控制环路中的正向运动学和动力学方面。并且以新的技术与特点相结合的滑模控制和关节空间控制(SMC+JS)能优先满足控制率的要求。通过对跟踪控制模型的研究,我们可以知道,SMC+JS包括两个阶段:可达性阶段和滑动阶段。可达性阶段在滑动阶段的状态下应用适当的控制算法形成稳定流形,然后趋向一个平衡点。这项以新的技术与特点相结合的滑模控制和关节空间控制可以改善系统的控制性能。  动态模型的基于模型的控制是通过使用Simulink进行模拟仿真。该模型控制器的测位实验结果表明,使用以新的技术与特点相结合的滑模控制和关节空间控制的控制器,不存在稳态误差以及定位6自由度并联机器人平台到预期目标位置过程中的细小误差。对于超调量而言,新技术的控制器属于非超调量控制器。采用新方法的基于模型的控制在状态估计中显现出稳定及精确的能力。0.3秒接近稳定状态的过程中稳态误差小于0.05米。电致动器驱动力在向各致动器施加起动负载时,能够十分有效地减少电系统的静载荷。随后却只需约1×104 N的负载追踪轨迹,0.06秒就可接近稳定状态。
其他文献
【摘要】传统的初中语文阅读教学一般是老师在讲台上一味讲解,学生被动地接受知识,这也导致有些学生因跟不上或者注意力不集中导致学到的知识比较少,教学效果并不好。初中语文阅读是初中生非常重要的一项能力,在传统教学中,虽然老师希望教会学生更多的知识,在课堂上尽心尽力地讲解,但是这种教学方法的局限性是非常明显的,部分学生会觉得这个过程非常枯燥,所以真正学到的知识并不多,最后也导致了教学质量的下降。在初中语文
【摘要】小学高年级已经具备一定的阅读能力,通过开展个性化教学一方面能培养学生独立阅读的习惯,另一方面还有利于进一步提高学生的语言词汇积累,提升语文素养。实际上,小学语文高年级阅读教学中还有诸多问题,令学生独特的个性和创新精神得不到发展,本文对个性化阅读教学中存在的问题进行分析,并根据实际情况提出解决方案,希望能够在一定程度上提高小学高年级语文教师的教学水平。  【关键词】小学语文;高年级;阅读教学
【摘要】创新性在高中语文教学中具有重要意义,随着教育课程的改革,想要提升学生的语文成绩,提高其语文综合素质,不仅需要教师在课堂中充分尊重学生的主体地位,同时也应该尊重学生的个性发展,和学生进行平等的交流,在满足其求知欲望的同时,提升学生的创新性思维能力。本文主要研究高中语文教学中存在的问题,并提出提升教学质量的方法。  【关键词】高中语文;教学质量;研究  【中图分类号】G633 【文献标识码】A
【摘要】在小学阅读教学中,阅读是提高学生的课文理解能力、写作能力的重要方法。教师可以通过创造情景,发挥学生的想象力,激发学生好奇心,提高学生自主学习的兴趣,引导学生进行有效的语文阅读学习,培养学生搜集处理信息、认识世界、发展思维、获得审美体验的能力,提高学生感受、理解、欣赏的能力,为学生终身学习奠定良好的基础。  【关键词】小学语文;阅读兴趣;主体能动性  【中图分类号】G623 【文献标识码】A