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随着工业机械手应用领域的不断扩大以及现代工业的快速发展,人们对工业机器人性能的要求越来越高,以进一步提高生产效率和产品质量,因此高速、高精度、智能和模块化成为目前工业机器人发展的主要趋势。为满足各类工作的不同需求,切实提高产品的生产效率和质量,真正将人类从恶劣的工作环境中解放出来,智能冲压机械手理所当然成为了未来社会的生产主力军。冲压机械手系统是一种非线性且耦合性极强的多信号输入、输出的繁杂系统。在工作状态下,特别是高速运转时,智能冲压机械手的非线性动力学特征尤为明显,且现实存在着的各种不确定性因素(包括内外因素)也同时作用于该系统,会严重干扰其控制特性。因此,如果想要研制出高稳定性的冲压机械手,对其高速工作下的控制理论进行深入研究是及其必要的,这种研究对促使其性能的提高具有重要的理论和实践意义。 本文主要通过ADAMS和ANSYS等软件对工业机械手的运动特性和柔性特性进行数值模拟研究,通过对结果的分析,为冲压机械手控制技术优化和实际工作提供理论依据,本文主要研究了以下几方面: 首先研究工业机械手在不同控制系统下的定位精度和柔性化程度的研究及产生“抖振”现象的原因。 其次搭建冲压机械手运动学模型和动力学模型,对应用专家智能控制系统的工业机械手进行数值模拟研究,并且通过对冲压机械手控制系统的试验研究其结构的稳定性程度。 最后为考证结构稳定性和控制方式的有效性和可执行性,创建了冲压机械手实验平台并进行试验研究。试验包含两部分:冲压机械手测试第一部分为参数辨识,是为了获得准确的动力学参数;第二部分为冲压机械手定位精度实验,实验结果显示,所利用的专家控制技术能有效提高冲压机械手系统的稳定性、瞬态特征、跟踪精准度和鲁棒性。