柔性机械臂论文_程雅琳,张念猛

导读:本文包含了柔性机械臂论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:柔性,机械,关节,运动学,摄动,奇异,观测器。

柔性机械臂论文文献综述

程雅琳,张念猛^[1]（2019）在《基于奇异摄动的柔性关节机械臂智能控制设计研究》一文中研究指出为了优化柔性关节机械臂的控制性能,提出一种新型奇异摄动控制方法。该方法引入奇异摄动,把柔性关节机械臂的动力模型转换为快变与慢变双模型。在慢变模型中,利用输出反馈与扰动因子范数,设计扰动增益,根据增益变化调节控制律,改善系统抗噪能力。在快变模型中,引入状态变量与饱和函数,改进控制率,从而改善控制算法的收敛性。仿真实验结果表明,本文提出的新型奇异摄动方法启动速度更快,显着提高柔性关节机械臂的控制精度与调节速度,具有更好的鲁棒性。(本文来源于《电子制作》期刊2019年22期）

张子建,杜云鹏,韩少杰,尚恺,左堃罡^[2]（2019）在《机械臂柔性关节SEA设计与仿真分析》一文中研究指出串联弹性驱动器(Series Elastic Actuator,SEA)可以有效提高关节的柔顺特性,但是也存在受力与形变强非线性的不足。为了提高SEA的线性特性,建立了双圆环间衔接曲梁模型,利用轴截面原点正应力公式求取梁模型不同点的应力公式,设计并验证了符合柔性关节的SEA;其次,对SEA的模型进行仿真分析,取7个点对其进行模型和实际的应力比较;最后,利用ANSYS对其进行强度仿真分析,分析各关节受力和变形,有效保证了SEA的线性特性,从而有效提高了柔性关节的力学特性。(本文来源于《机械传动》期刊2019年10期）

刘福才,刘林,徐智颖^[3]（2019）在《柔性关节空间机械臂奇异摄动模糊PID控制仿真研究》一文中研究指出建立了空间微重力和地面重力两种工况下的柔性关节空间机械臂模型,为空间机械臂末端轨迹跟踪控制设计了基于奇异摄动的模糊PID控制器。奇异摄动法将空间机械臂系统降阶为快子系统和慢子系统,再分别对子系统进行控制。快子系统采用力矩反馈的形式,慢子系统则采用模糊PID控制的形式。模糊部分主要实现对PID的3个参数的实时调整。仿真结果表明基于奇异摄动模糊PID控制器可以在以上两种工况下均可实现较好跟踪。(本文来源于《高技术通讯》期刊2019年07期）

吴昊,毛新涛,刘鹭航,王昆声^[4]（2019）在《柔性关节空间机械臂的自适应滑模控制》一文中研究指出探究一类时滞柔性关节空间机械臂鲁棒自适应滑模控制问题。针对该种空间机械臂具有强非线性特点,同时考虑系统的未建模动态与扰动以及时滞影响,提出一种新的鲁棒自适应滑模控制器。基于Lyapunov-Krasovskii泛函和线性矩阵不等式等凸优化方法,给出滑动模态的鲁棒渐近稳定条件,并证明系统状态在有限时间内到达滑模面。最后,叁组仿真校验表明了所设计的控制器可行。(本文来源于《宇航学报》期刊2019年06期）

陈志勇,张婷婷^[5]（2019）在《柔性基、柔性关节空间机械臂的运动混合控制》一文中研究指出为解决具有不确定性柔性基、柔性关节空间机械臂的控制问题,提出一种自适应鲁棒终端滑模控制与自适应最优控制相结合的混合控制方案。首先,利用奇异摄动法将系统降阶为慢变子系统及快变子系统;其次,针对慢变系统设计一种由等效控制、鲁棒控制及自适应调节算法组成的轨迹跟踪自适应鲁棒终端滑模控制方案;之后,针对快变系统设计一类基于自适应状态观测的振动最优控制策略。仿真结果表明所提方案在系统刚性、柔性运动控制上的有效性。(本文来源于《中国机械工程》期刊2019年12期）

邱志成,李城^[6]（2019）在《双连杆柔性机械臂振动主动控制与实验》一文中研究指出为了对柔性机械臂在外部扰动或工作时产生的振动进行快速抑振,设计并搭建出一套刚柔耦合机械臂实验平台,大臂为刚性臂,小臂为柔性臂。首先,采用粘贴在柔性臂根部的压电陶瓷片测得的振动信号作为反馈信号,伺服电机用作驱动器带动减速器驱动机械臂;其次,对柔性臂由于外部激励产生的振动,分别设计了基于输入整形技术(input shaping technology,简称IST)的前馈控制器和基于广义最小方差自校正控制(generalized minimum variance self-tuning controller,简称GMVSTC)的控制算法,对柔性臂振动进行主动控制实验研究;最后,为了验证控制算法的效果,对采用常规比例微分(proportion differentiation,简称PD)控制实验进行对比。实验结果表明,输入整形和自校正控制算法可大幅减少柔性臂振动的时间,均可对柔性臂的振动进行快速抑振。(本文来源于《振动.测试与诊断》期刊2019年03期）

孙悦^[7]（2019）在《柔性关节机械臂轨迹跟踪与振动抑制方法研究》一文中研究指出柔性关节机械臂具有负载比高、质量轻、功耗低、构件设计紧凑等诸多优点,因此被广泛应用在国防军事、太空和海洋探索、医疗服务等众多领域。但由于关节柔性存在,会在运动启动过程中和速度发生突变时引起机械臂的振动,增加机械臂的控制难度。本文以选择顺应性装配机械臂(Selective Compliant Assembly Robot Arm,SCARA)的第一和第二连杆为控制对象,针对柔性SCARA型机械臂快速、精确的轨迹跟踪控制和连杆末端振动抑制的两个控制要求,进行了轨迹跟踪和振动抑制方法的研究。首先,对机械臂的柔性关节进行分析与数学模型的建立,并在此基础上利用拉格朗日方程建立完整的柔性关节双连杆机械臂动力学模型,为下文控制方法的研究奠定基础。其次,为达到SCARA型机械臂快速、精确轨迹跟踪的目的,对机械臂的控制器进行设计,采用前馈型二自由度IP(Feedforward-Integral-Proportional,FF-I-P)控制器使机械臂能够较好地跟踪给定轨迹;针对机械臂存在的外部扰动和系统参数变化等不确定因素对机械臂跟踪控制性能的影响,在上述方法基础上采用参数自调整的模糊FF-I-P控制方法来改善,使机械臂控制系统具有更强的鲁棒性,并通过仿真验证控制器的有效性。最后,由于柔性关节的存在使得机械臂在运动过程中连杆末端存在振动问题,对此采用物理参数状态观测器的方法,利用电机端控制输入和相关参数实现对连杆端参数的观测,并将扭转角速度反馈到电机控制输入中,以增加系统的阻尼,抑制柔性关节机械臂在运动过程中因外力干扰或关节柔性引起的振动现象。以第二连杆为例,在Matlab中搭建观测器模型,通过仿真验证机械臂末端的振动抑制效果。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-04）

王蕾^[8]（2019）在《柔性机械臂运动学参数标定与精度补偿技术研究》一文中研究指出机械臂作为一种环境适应性强和灵活性高的柔性自动化设备,在工业生产、医疗服务、抢险救援、空间探索等领域已获得了越来越广泛的应用。机械臂精度受到制造装配误差、关节间隙与迟滞、关节编码器误差以及环境变化等多种因素耦合影响,作用机理复杂,使得机械臂在精细作业等任务中受到极大限制。同时,由于具有高负载自重比、操作灵活、功耗低等诸多优点,机械臂正朝着轻量化的方向发展,但其结构的轻量化导致关节与臂杆的柔性加大,柔性误差的存在对机械臂操作精度的提高带来了新的难题。本文基于轻小型机械臂智能感知与智能控制课题需求,面向柔性机械臂开展运动学参数标定及精度补偿技术研究。具体包括柔性机械臂末端操作精度影响因素分析、柔性机械臂运动学参数标定方法研究、柔性机械臂标定用构型优化方法研究、机械臂精度补偿软件研制和实物实验。首先,研究影响柔性机械臂操作精度的相关因素及其作用规律。通过分析作用机理梳理出影响柔性机械臂末端操作精度的五大误差源;通过建立各误差源与柔性机械臂末端位姿误差间的数学模型,分析误差源对柔性机械臂末端操作精度的灵敏度。基于8自由度模块化机械臂的仿真实验给出了各误差源引起的柔性机械臂末端位姿误差随机械臂构型变化的规律、以及各误差源在柔性机械臂末端位姿误差中的占比,为柔性机械臂运动误差建模提供了依据。其次,面向误差源导致的柔性机械臂运动学参数失准问题,研究柔性机械臂运动学参数标定方法。基于MDH运动学模型,推导机械臂几何误差与末端位姿误差间的映射关系,建立机械臂几何误差模型;基于机械臂关节和连杆的受力分析,推导机械臂柔性误差与末端位姿误差间的映射关系,建立机械臂柔性误差模型;基于几何误差模型和柔性误差模型建立柔性机械臂运动误差模型,并设计适用于柔性机械臂的运动学参数标定方法。所提出的标定方法能够在柔性误差影响下准确求解出机械臂运动学参数。再次,面向不同构型间误差映射能力的差异而导致的使用随机构型标定效果不佳的问题,研究柔性机械臂标定用构型优化方法。在分析影响运动学参数标定精度因素的基础上,建立了能够综合反映构型组观测能力和全局性的构型组质量评价指标;基于平均指标建立了运动学参数标定用构型优化模型并设计了优化方法,使用该方法获得的标定构型组能有效提高运动学参数的标定精度。最后,设计并开发了机械臂精度补偿软件,并开展了基于8自由度模块化机械臂的实物实验。所设计的软件能够有效结合本文的理论成果并应用于实际机械臂的标定中,进一步验证了本文所提方法和所研制软件的实际应用性。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-06-03）

张英钊^[9]（2019）在《柔性机械臂的多模型自适应控制研究》一文中研究指出刚性机械臂体积大、质量大、灵活性小,柔性机械臂质量轻、灵活度高,可以适应复杂多变的工作环境,随着柔性机械臂的普及,这种机械臂的应用范围越来越广,但在控制上由于柔性机械臂结构的复杂性,它的系统建模以及控制方法研究对于柔性机械臂的发展意义重大。本文将以QUANSER公司生产的柔性连杆机械臂作为参考对象,讨论柔性机械臂的建模方法,并在该模型的基础上展开对柔性连杆机械臂的多模型自适应控制方法研究,并在实际柔性连杆机械臂上验证自己的控制方法。本篇论文的主要研究内容如下:首先通过阅读国内外柔性连杆机械臂的相关文章了解柔性机械臂的研究现状、柔性产生原因、建模方法以及控制难点,在了解柔性机械臂的特性后利用拉格朗日动力学方程建立柔性连杆机械臂的数学模型,并以QUANSER公司的机械臂为例给出了柔性连杆机械臂数学模型的具体推导过程。其次以推导出的机械臂数学模型为基础首先使用PID对柔性连杆系统进行控制研究,根据PID控制效果来了解柔性连杆机械臂的控制难点具体是什么,并针对难点去设计合理的控制方法,最后通过SIMULINK仿真验证多模型自适应控制对于柔性机械臂系统的有效性,并根据多模型自适应控制存在的短板提出改进方案,将RBF神经网络用于模型集的优化上,并将优化后的控制器再次进行仿真以验证它的效果。最后,在QUANSER公司生产的柔性机械臂产品上进行多模型自适应控制实验,并且根据控制结果验证了柔性机械臂多模型自适应控制的有效性。(本文来源于《贵州大学》期刊2019-06-01）

罗中正^[10]（2019）在《考虑关节柔性的液压机械臂轨迹规划研究》一文中研究指出目前传统机械臂的驱动关节大都采取电机与减速器相结合的形式,导致传统机械臂的负重比(即负载与自重之比)和功率-体积比非常小,而负重比又是衡量工业机器人性能的重要指标之一。针对这个问题,结合液压传动的优势,设计了一款基于叶片式液压摆动油缸(摆缸)作为关节的六自由度液压机械臂,该液压机械臂最大的优点是具有很高的负重比。具体研究内容分为以下叁个方面:(1)以设计的液压机械臂为研究对象,建立其数学模型。首先,对机械臂建模所需要的数理基础进行描述;然后,通过改进的D-H法对液压机械臂进行建模,建立了其运动学方程,对运动学正解和逆解进行了详细求解;最后,在MATLAB环境下对其运动学进行了仿真,得到了各关节转角的特性曲线。(2)在刚性运动学的基础上,考虑关节柔性,建立柔性关节机械臂运动学模型,得到考虑关节柔性情况下液压机械臂末端执行器误差分布情况。应用蒙特卡洛法求解所设计的液压机械臂的工作空间,并在MATLAB环境下绘制出该液压机械臂的工作空间云图。(3)考虑关节柔性,求解出末端执行器位置误差最小时对应的最优关节转角误差,并对转角误差进行补偿。应用叁次叁角Bezier样条进行关节空间中的轨迹规划,保证了各关节运动参数曲线的平滑线与连续性,同时通过提高叁次叁角Bezier样条曲线的阶次来解决关节角加速度突变的问题,最后通过仿真验证其合理性。此外,在笛卡尔空间中进行轨迹规划,对直线轨迹规划和圆弧轨迹规划的插值方程进行了求解。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2019-05-01）

柔性机械臂论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

串联弹性驱动器(Series Elastic Actuator,SEA)可以有效提高关节的柔顺特性,但是也存在受力与形变强非线性的不足。为了提高SEA的线性特性,建立了双圆环间衔接曲梁模型,利用轴截面原点正应力公式求取梁模型不同点的应力公式,设计并验证了符合柔性关节的SEA;其次,对SEA的模型进行仿真分析,取7个点对其进行模型和实际的应力比较;最后,利用ANSYS对其进行强度仿真分析,分析各关节受力和变形,有效保证了SEA的线性特性,从而有效提高了柔性关节的力学特性。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

柔性机械臂论文参考文献

[1].程雅琳,张念猛.基于奇异摄动的柔性关节机械臂智能控制设计研究[J].电子制作.2019

[2].张子建,杜云鹏,韩少杰,尚恺,左堃罡.机械臂柔性关节SEA设计与仿真分析[J].机械传动.2019

[3].刘福才,刘林,徐智颖.柔性关节空间机械臂奇异摄动模糊PID控制仿真研究[J].高技术通讯.2019

[4].吴昊,毛新涛,刘鹭航,王昆声.柔性关节空间机械臂的自适应滑模控制[J].宇航学报.2019

[5].陈志勇,张婷婷.柔性基、柔性关节空间机械臂的运动混合控制[J].中国机械工程.2019

[6].邱志成,李城.双连杆柔性机械臂振动主动控制与实验[J].振动.测试与诊断.2019

[7].孙悦.柔性关节机械臂轨迹跟踪与振动抑制方法研究[D].沈阳工业大学.2019

[8].王蕾.柔性机械臂运动学参数标定与精度补偿技术研究[D].北京邮电大学.2019

[9].张英钊.柔性机械臂的多模型自适应控制研究[D].贵州大学.2019

[10].罗中正.考虑关节柔性的液压机械臂轨迹规划研究[D].武汉科技大学.2019

论文知识图

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