导读:本文包含了串联机械手论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:机械手,模糊PID控制,改进粒子群算法,角位移
串联机械手论文文献综述
叶丹,王东林[1]（2019）在《采用改进模糊PID控制的串联机械手追踪误差研究》一文中研究指出针对串联机械手运动角位移跟踪误差较大问题,提出了改进模糊PID控制方法。创建串联机械手简图模型,给出机械手动力学方程式,设计了模糊PID控制系统。引用粒子群算法并对其进行改进,采用改进粒子群算法优化模糊PID控制器,将改进模糊PID控制器用于控制串联机械手角位移变化。采用Matlab软件对串联机械手角位移跟踪误差进行仿真验证,并且与传统PID控制器和模糊PID控制器仿真结果形成对比。仿真结果显示,串联机械手采用PID控制器和模糊PID控制器,其角位移跟踪误差较大,而采用改进模糊PID控制器,角位移跟踪误差较小。串联机械手采用改进模糊PID控制器,可以提高控制系统的稳定性,削弱机械手的抖动现象。(本文来源于《井冈山大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期）
王宇[2]（2018）在《基于时间最优的3R串联机械手轨迹规划及仿真的研究》一文中研究指出随着工业机器人在现代工业制造生产中所处的地位越来越重要,人们对它的工作性能也有了更高的要求。不仅要求工业机器人能够精准的完成工作任务,还希望在保证平稳运动的前提下,沿着特定的路径尽可能缩短运动时间,提高工作效率。因此本文以3R串联机械手的运行时间作为优化指标,研究了机械手最优时间轨迹规划问题,以提高机械手在实际生产工作过程中的工作效率。首先,本文介绍了国内外机器人技术的发展现状和机器人轨迹规划的相关研究成果。接着论述了机械手运动学的理论基础,根据D-H方法对已经参数化机械手模型进行运动学分析并建立了3R串联机械手的运动学方程。利用代数法对运动学方程的逆解问题进行求解,为后续机械手轨迹规划奠定基础。其次,阐述了机械手的轨迹规划方法,并且深入研究了B样条曲线用于轨迹规划的计算方法和性质,利用B样条曲线插值在关节空间坐标系中对3R串联机械手进行轨迹规划。然后介绍了遗传算法的优化原理,并利用B样条曲线分段处理的特性,提出了一种利用遗传优化算法进行机械手最优时间轨迹规划方法。在此方法中,将机械手各关节沿着特定路径运动的总时间归结为走完每一段B样条曲线轨迹所需时间的总和,以时间最短为优化目标,并提出了关节角速度、角加速度和冲击约束条件,给出了具体的寻优步骤,运行遗传算法优化程序求解得到最优时间间隔序列,并利用最优解得到了机械手各关节的运行轨迹。最后,利用机器人工具箱建立3R串联机械手仿真模型,并对机械手B样条曲线轨迹规划进行了仿真分析。通过分析运动学参数仿真曲线验证了B样条曲线进行轨迹规划的可行性,并且根据遗传优化算法得到的各关节时间最优运行轨迹,通过MATLAB软件进行仿真验证,仿真结果表明机械手各关节在保证轨迹曲线平滑的条件下,各关节运行时间明显减少,从而验证了算法的有效性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2018-06-05）
祝洲杰,蒋立正,吴锂力[3]（2018）在《连杆式串联机械手结构及运动学研究》一文中研究指出文章基于通用机械手在简单工况中使用的问题提出了一种连杆式串联机械手结构并进行了研究分析。首先对研究对象的结构进行了参数设计,然后详细分析了该机械手的运动学问题,基于D-H参数建模法确定了各关节坐标系及参数表,对其正、逆解进行了求解运算,最后使用Robotics Toolbox建立了相应的运动学模型,对其正、逆解和运动轨迹进行了验证和仿真。研究结果表明了该机械手的运行表现平滑稳定,且结构简单,成本较低,非常适合应用于简单自动化工况。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2018年01期）
于恒彬[4]（2018）在《基于模糊PID的舵机驱动串联捡拾机械手运动控制技术研究》一文中研究指出本文主要从机械手运动学、关节驱动系统和智能运动控制等方面,对舵机驱动的串联捡拾机械手模糊PID运动控制机理进行了深入研究。结合球类物体捡拾要求,设计了五自由度捡拾机械手,并利用D-H法建立了五自由度捡拾机械手的运动学模型,推导出其运动学正解和运动学逆解,进行了机械手运动空间的分析。以电动舵机为执行元件,建立了捡拾机械手关节驱动系统数学模型。在Simulink软件仿真环境中对关节驱动系统进行了开环、PID和模糊PID叁类控制的仿真对比研究。仿真结果表明,在捡拾机械手关节驱动系统控制中,相较于开环控制,PID控制和模糊PID控制稳定时间少量增加,但是超调量减小明显,增强了其调节的稳定性。相较于PID控制,模糊PID控制上升时间、稳定时间和超调量都减小,在增强系统稳定性的同时,加快了调节速度。进行了单自由度机械手模糊PID控制实验,选用编码器角位移传感器进行角度测量,在STM32嵌入式系统平台上,设计和开发了模糊PID串联捡拾机器人运动控制系统。在0°~-85°范围之中,控制器分别对关节2进行开环控制,PID控制和模糊PID控制。由测量结果中可得,相对于开环控制,PID控制和模糊PID控制,调整时间增加,调整误差减小;相对于PID控制,模糊PID控制的调整时间变化不大,调整误差少量减小。(本文来源于《天津理工大学》期刊2018-01-01）
盛卫锋,丁锐,曹毅[5]（2017）在《基于串联离合驱动的安全机械手静力学分析》一文中研究指出以物理人机交互安全为背景,提出了基于串联离合驱动的安全机械手静力学分析方法。以末端执行器为参考点经过一系列推导得到关节限制力矩和最大各向同性力及最大接触力之间的关系及运算步骤,并以最大各向同性力与最大接触力的比值作为安全性能指标,应用于冗余机械手运动学中以优化机械手的操作性能。将末端执行器表面网格化,以平行四边形单元为研究对象推导得到单元上最大接触力的表达式。最后通过数值实例验证上述两种静力学分析方法的一致性、简便性和有效性,为根据机器人结构位形对力矩限制器进行标定提供了控制理论基础。(本文来源于《机械设计》期刊2017年11期）
曾嘉煜,梁锐林,杨坤宏,王雪松,张立群[6]（2017）在《基于LabVIEW的二自由度串联机械手轨迹跟踪控制》一文中研究指出以平面二自由度串联机械手为研究对象,基于LabVIEW平台以及应用PID算法来进行对机械手的轨迹跟踪控制。该系统以NI CompactRIO平台和PC机构筑了系统硬件平台,采用LabVIEW图形化编程语言进行控制软件的编程和建立人机交互界面,来实现机械手预定轨迹跟踪控制功能。通过对现实中二自由度机械手的实验,在LabVIEW的前面板窗口中获得了机械手末端的转角误差曲线。实验结果表明,所设计的平面二自由度机械手轨迹跟踪控制效果良好,能够满足工业现场控制要求。(本文来源于《国外电子测量技术》期刊2017年11期）
程辉辉,刘燕坡,陈礼安,曾钰胜,郭小羽[7]（2017）在《串联机械手空间轨迹运动控制方法研究》一文中研究指出以六自由度串联机械手为研究对象,基于自主研发的以DSP+FPGA为核心的运动控制器,提出了一种机械手连续轨迹控制的方法。首先采用D-H坐标建立运动学模型,几何法推导模型逆解并用MATLAB做运动学仿真。然后搭建以DSP+FPGA为控制器的六轴机械手系统,其中DSP主要负责机器人运动学计算和轨迹规划,FPGA则通过数字积分法完成了各关节电机驱动的脉冲分配,以此驱动各关节电机到指定位置。进一步开发了用户友好的交互式图形界面,实时显示机械手的运行轨迹,最后对机械手空间轨迹运动控制方法进行了实验测试,验证了其准确性和实用性。(本文来源于《机电工程技术》期刊2017年09期）
刘建东[8]（2017）在《基于轨迹的3R串联搬运机械手动力学优化研究》一文中研究指出机器人在现今的社会中扮演着越来越重要的角色,其中串联机械手更是因其灵活性在诸多领域起着不可替代的作用。然而随着机械手应用领域不断增多,任务难度不断增大,使机械手的动力学性能也需要有更严格的规定。因此提出一种串联机械手动力学优化方法,使其能够在与原型机相比动力学性能更佳的情况下完成搬运物料的工作。根据原型机结构绘制机械手机构示意图以及生产线实际工作空间。利用D-H变换对已经参数化的机械手模型进行分析,进而得到3R串联机械手的运动学参数表达式。得到表达式后,即可获得带有参数的机械手运动学正解,通过反求后可得到带有参数的机械手逆解,并选取随机点举例考察所得结果是否正确。根据生产任务要求,确定了机械手末端执行器的运行轨迹。由于已经给定路径点,首先可以使用运动学知识得出各关节角的变化情况。已知各关节角的变化情况后,进而使用叁次插值的办法对各关节进行轨迹规划。运用拉格朗日函数计算带有参数的3R搬运机械手的各关节力矩表达式。首先定义了拉格朗日函数,并从速度角度推得机械手动能和位能,最终推出动力学方程通式。将模型的各项参数带入方程当中,获取了带有参数的各关节力矩的表达式,并带入实例求解以便后续的对比和验证。基于机械手的生产特点,选择合适的目标函数对机械手进行优化求解。根据前文已经求得的各关节力矩表达式求出总关节力矩,并选取轨迹上加速度最大处的总关节力矩作为目标函数。给出适当的约束条件并通过合适的优化方法对机械手进行动力学优化设计,求解出在该目标函数下使机械手具有更优良的加速性能的结构参数。最后,使用ADAMS仿真软件对机械手进行仿真,通过对比两机械手的关节力矩,验证了优化后的机械手动力学性能确实得到提升,同时验证了运动学、轨迹、动力学等公式推导的正确性。本研究将实际的工作情况和机器人理论分析建立在一起,采用直接对动力学模型优化的方法,对改善机械手的动力学性能提出较为有效的方案,为机械手进一步优化研究开启了新的思路和方向。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2017-06-02）
张安民,赵武[9]（2016）在《双自由度串联机械手的输入转矩优化》一文中研究指出针对串联机械手在执行任务过程中执行机构输入转矩较大,导致机构运动不平稳的问题,创建双自由度串联机械手运动简图模型.采用能量最小化控制方式,构造能量控制的动力学方程,分析机械手关节角度、连杆质量及各关节之间的距离,确定优化关系式.采取优化方法计算输入转矩的控制方程,得出输入转矩的最佳尺寸,并结合具体实例,在Matlab/Simulink软件中对优化后输入转矩进行仿真.结果表明:与优化前的仿真结果相比较,优化设计后机械手输入转矩较小,整体波动相对平稳,效果较好.(本文来源于《华侨大学学报(自然科学版)》期刊2016年01期）
赵艳丽[10]（2015）在《六自由度串联机械手逆解问题优化的研究》一文中研究指出目前,激光加工技术已经广泛应用于航空航天、汽车制造等多个领域,正在向着数控化和综合化的趋势发展。激光加工系统的精确性需要通过控制系统的精确定位来实现。由于六自由度机械手具有可重复性和精确度高的生产特征,因而被广泛用作激光加工的控制平台。本文的主要研究内容如下:分析了机械手的运动学逆解,通过D-H法建立了机械手各个连杆的坐标系,利用齐次坐标系变换法建立了正向运动学模型,从而推导出机械手逆解公式。针对机械手逆解中的奇异位性,本文采用矢量积分法求得雅克比(Jacobian)矩阵,并进行奇异性分析,通过分离雅克比矩阵得到奇异条件,提出了用“改进的阻尼倒数”代替原倒数的方法,仿真结果表明本方法可以抑制关节速度的突变,使机械手平稳地通过奇异域,大大提高加工精确度。该方法优点为无需求解最小奇异值,精简有效,精度高。激光加工过程中,工件实际位姿相对于理想位姿的偏差会导致加工误差,因而工件位姿校正在实际加工中意义重大。本文采用3点法,通过测得的实际坐标和理想坐标之间的坐标差,建立了实际工件坐标系和机械手末端坐标系的转换关系,数值仿真结果表明该方法可以使加工位置误差不超过0.0001mm,角度误差不超过0.0002°,符合生产要求,减小了加工误差。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01）
串联机械手论文开题报告
（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：
随着工业机器人在现代工业制造生产中所处的地位越来越重要,人们对它的工作性能也有了更高的要求。不仅要求工业机器人能够精准的完成工作任务,还希望在保证平稳运动的前提下,沿着特定的路径尽可能缩短运动时间,提高工作效率。因此本文以3R串联机械手的运行时间作为优化指标,研究了机械手最优时间轨迹规划问题,以提高机械手在实际生产工作过程中的工作效率。首先,本文介绍了国内外机器人技术的发展现状和机器人轨迹规划的相关研究成果。接着论述了机械手运动学的理论基础,根据D-H方法对已经参数化机械手模型进行运动学分析并建立了3R串联机械手的运动学方程。利用代数法对运动学方程的逆解问题进行求解,为后续机械手轨迹规划奠定基础。其次,阐述了机械手的轨迹规划方法,并且深入研究了B样条曲线用于轨迹规划的计算方法和性质,利用B样条曲线插值在关节空间坐标系中对3R串联机械手进行轨迹规划。然后介绍了遗传算法的优化原理,并利用B样条曲线分段处理的特性,提出了一种利用遗传优化算法进行机械手最优时间轨迹规划方法。在此方法中,将机械手各关节沿着特定路径运动的总时间归结为走完每一段B样条曲线轨迹所需时间的总和,以时间最短为优化目标,并提出了关节角速度、角加速度和冲击约束条件,给出了具体的寻优步骤,运行遗传算法优化程序求解得到最优时间间隔序列,并利用最优解得到了机械手各关节的运行轨迹。最后,利用机器人工具箱建立3R串联机械手仿真模型,并对机械手B样条曲线轨迹规划进行了仿真分析。通过分析运动学参数仿真曲线验证了B样条曲线进行轨迹规划的可行性,并且根据遗传优化算法得到的各关节时间最优运行轨迹,通过MATLAB软件进行仿真验证,仿真结果表明机械手各关节在保证轨迹曲线平滑的条件下,各关节运行时间明显减少,从而验证了算法的有效性。
（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。
串联机械手论文参考文献
[1].叶丹,王东林.采用改进模糊PID控制的串联机械手追踪误差研究[J].井冈山大学学报(自然科学版).2019
[2].王宇.基于时间最优的3R串联机械手轨迹规划及仿真的研究[D].沈阳工业大学.2018
[3].祝洲杰,蒋立正,吴锂力.连杆式串联机械手结构及运动学研究[J].组合机床与自动化加工技术.2018
[4].于恒彬.基于模糊PID的舵机驱动串联捡拾机械手运动控制技术研究[D].天津理工大学.2018
[5].盛卫锋,丁锐,曹毅.基于串联离合驱动的安全机械手静力学分析[J].机械设计.2017
[6].曾嘉煜,梁锐林,杨坤宏,王雪松,张立群.基于LabVIEW的二自由度串联机械手轨迹跟踪控制[J].国外电子测量技术.2017
[7].程辉辉,刘燕坡,陈礼安,曾钰胜,郭小羽.串联机械手空间轨迹运动控制方法研究[J].机电工程技术.2017
[8].刘建东.基于轨迹的3R串联搬运机械手动力学优化研究[D].沈阳工业大学.2017
[9].张安民,赵武.双自由度串联机械手的输入转矩优化[J].华侨大学学报(自然科学版).2016
[10].赵艳丽.六自由度串联机械手逆解问题优化的研究[D].华中科技大学.2015