Delta并聯(lián)機(jī)器人：建模、優(yōu)化及運(yùn)動(dòng)控制

目錄
前言
第 1章 緒論 1
1.1背景及意義 1
1.2 Delta并聯(lián)機(jī)器人國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究 3
1.2.2動(dòng)力學(xué)模型的研究 4
1.2.3軌跡規(guī)劃方法的研究 5
1.2.4軌跡跟蹤控制策略及方法的研究 7
第 2章 Delta并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 9
2.1 Delta并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu) 9
2.1.1建立坐標(biāo)系 10
2.1.2逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 10
2.1.3正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 12
2.1.4正運(yùn)動(dòng)學(xué)、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解數(shù)據(jù)分析 14
2.2 基于 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 16
2.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 16
2.2.2改進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法 17
2.2.3仿真與結(jié)果分析 18
2.3運(yùn)動(dòng)空間分析 21
2.3.1位姿分析 21
2.3.2工作空間影響因素 23
2.3.3 基于 MATLAB的 Delta并聯(lián)機(jī)器人工作空間仿真 23
2.4本章小結(jié) 25
第 3章 Delta并聯(lián)機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法與優(yōu)化 27
3.1操作空間路徑描述 27
3.2關(guān)節(jié)空間分段多項(xiàng)式插值 27
3.2.1 4-3-4分段多項(xiàng)式 28
iv Delta并聯(lián)機(jī)器人——建模、優(yōu)化及運(yùn)動(dòng)控制
3.2.2 3-5-3分段多項(xiàng)式 30
3.2.3 4-5-4分段多項(xiàng)式 31
3.2.4軌跡仿真分析 33
3.3 4-3-3-4分段多項(xiàng)式 36
3.3.1 4-3-3-4分段多項(xiàng)式分析 36
3.3.2 4-3-3-4仿真實(shí)驗(yàn) 39
3.3.3仿真對(duì)比分析 40
3.4一種改進(jìn)的粒子群優(yōu)化軌跡 41
3.4.1改進(jìn)的粒子群算法約束條件 41
3.4.2改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法的仿真 43
3.5本章小結(jié) 45
第 4章 Delta并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 46
4.1動(dòng)力學(xué)建模 46
4.2動(dòng)力學(xué)控制方案 48
4.2.1 基于 PID控制的方案 48
4.2.2自抗擾控制的方案 48
4.2.3線性自抗擾控制器 50
4.2.4系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì) 50
4.3控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 55
4.3.1仿真模型設(shè)計(jì) 55
4.3.2兩種控制方法對(duì)比仿真 56
4.4本章小結(jié) 79
第 5章 Delta并聯(lián)機(jī)器人伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì) 80
5.1關(guān)節(jié)交流永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型 80
5.1.1電流環(huán)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 81
5.1.2速度環(huán)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 82
5.1.3位置環(huán)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 84
5.2仿真設(shè)計(jì) 85
5.2.1 PI調(diào)節(jié)器的 Simulink模型 85
5.2.2空間電壓矢量脈寬調(diào)制算法實(shí)現(xiàn)及 Simulink仿真 86
5.3系統(tǒng)仿真與結(jié)果分析 91
5.4本章小結(jié) 97
第 6章 樣機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 98
6.1樣機(jī)硬件部分設(shè)計(jì) 98
6.1.1伺服系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 99
6.1.2機(jī)器人控制器設(shè)計(jì) 100
6.1.3視覺(jué)信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 100
6.1.4機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 102
6.1.5主控制器設(shè)計(jì) 102
6.2樣機(jī)軟件部分設(shè)計(jì) 103
6.2.1主控制器工作流程 103
6.2.2機(jī)器人控制器工作流程 105
6.2.3伺服系統(tǒng)工作流程 107
6.3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析 109
6.3.1視覺(jué)信號(hào)采集 109
6.3.2實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)方案 110
6.3.3數(shù)據(jù)分析 111
6.4本章小結(jié) 113
參考文獻(xiàn) 114
附錄 相關(guān)程序代碼 119