【摘 要】
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近年来,随着工业自动化的推进和用工荒的日益严重,工厂对机械手的需求会越来越大。这必将促成机械手的不断研究与开发,其中机械手的灵活度越高,能完成的工序越多,那它必将会
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近年来,随着工业自动化的推进和用工荒的日益严重,工厂对机械手的需求会越来越大。这必将促成机械手的不断研究与开发,其中机械手的灵活度越高,能完成的工序越多,那它必将会节省大量人力,同时提高机械手伺服程度,有利于提升机械手精度,进而提高企业核心竞争力。为了提高机械手在工作过程中的精度和速度,本次机械手系统设计采用的是三轴机械手,且每个关节都采用伺服驱动。本文在分析国内外机械手控制系统的研究重点后,根据实际需求,针对三轴机械手控制系统中伺服系统建模、轨迹跟踪算法、人机交互界面设计、系统实现以及算法试验等问题进行了细致的研究,取得的成果如下:1.介绍机电伺服系统建模方法,分析三轴伺服机械手机电系统结构,建立机械手控制系统模型。2.研究轨迹跟踪算法,分析H∞控制和迭代学习控制方法,提出一种兼具H∞反馈和迭代学习前馈的伺服控制系统设计方法,并通过仿真验证算法的有效性。3.设计三轴机械手控制系统的硬件电路,主要包括电源模块、通信模块、信号检测模块、脉冲输出模块和SPI存储模块。最后,通过硬件实物的调试,验证本次硬件设计的合理性。4.设计三轴机械手控制系统的软件系统,主要包括系统初始化、示教和轨迹规划。此外,针对实际需要,采用迪文HMI设计方法,设计机械手示教控制界面,并对该系统进行实验。5.采用LabVIEW设计串口数据提取界面,采集并分析跟踪误差信号,验证第三章所提算法的有效性。6.对研究工作总结,提出有待改进的内容。
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