导读:本文包含了柔性臂建模论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:柔性机械臂,章鱼腕,形状记忆合金(SMA)丝,弯曲性能
柔性臂建模论文文献综述
王扬威,兰博文,刘凯,赵东标[1]（2018）在《形状记忆合金丝驱动的柔性机械臂建模与实验》一文中研究指出针对传统机械臂在水下特殊环境中柔性不能满足应用需求的问题,在分析章鱼腕生物学肌肉组织结构的基础上,设计形状记忆合金(SMA)丝驱动的柔性机械臂.建立柔性机械臂的力学模型、SMA丝的热力学模型和本构模型.通过实验研究不同驱动电压和脉宽调制(PWM)方波的占空比对SMA丝电阻和柔性机械臂弯曲角度的影响.实验结果表明,柔性机械臂能够实现连续的柔性弯曲运动,最大弯曲角度为60°,驱动电压、PWM占空比、SMA电阻和柔性机械臂弯曲角度关系的实验结果与理论分析结果吻合较好.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2018年04期）
赵亮[2]（2017）在《托卡马克柔性内窥机械臂建模及轨迹规划研究》一文中研究指出托卡马克柔性内窥机械臂是被设计用来执行托卡马克第一壁砖面检测任务的10自由度冗余机械臂,末端为高清工业相机,采集第一壁的砖面图像并反馈给用户;为确保机械臂运动的安全性,开发叁维仿真系统实时显示机械臂的运行状态,并对机械臂与周围环境进行碰撞检测。但是由于机械加工误差等原因,实际生产机械臂的运动学参数往往会与名义值有所差异,导致叁维仿真系统中的模型与实际机械臂存在误差;模型的误差会导致机械臂在求逆运动学过程中产生误差,从而影响机械臂轨迹规划的效果,也会给叁维仿真系统的碰撞检测带来误差,造成真实机械臂运动的不确定性。另外,由于机械臂尺寸长跨度大且采用轻质铝合金材料加工,具有柔性,导致其在运动过程中会产生一定的振动现象,从而影响末端相机的图像采集效果。为了提高机械臂运动的准确性以及减小机械臂在运动过程中产生的振动,本文对托卡马克柔性内窥机械臂的运动学标定及轨迹规划问题进行了研究。针对托卡马克柔性内窥机械臂的特殊结构,本文在DH方法的基础上引入大臂半径等参数建立出完整的运动学模型,进而建立起连杆误差模型及整体运动学误差模型;为避免奇异性,采用Levenberg-Marquardt算法实现机械臂运动学参数辨识;利用Vicon动作捕捉系统测量数据进行标定实验,实验结果证明标定算法的有效性。针对机械臂在运动过程中产生的振动现象,本文研究如何通过轨迹规划达到减振目的。考虑到机械臂的柔性,传统的基于运动学或刚体动力学的轨迹规划方法不再适用,本文采用绝对节点坐标法结合刚体动力学进行刚柔耦合动力学建模,该方法考虑了刚体运动与弹性变形的耦合作用;在刚柔耦合动力学模型的基础上构造出振动最小轨迹规划问题,并利用极小值原理实现了对该问题的求解,最后通过仿真验证了该方法的有效性。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-02-01）
林倩,袁军[3]（2016）在《基于向量对方法的柔性空间机械臂建模与仿真》一文中研究指出针对柔性自由漂浮基座空间机械臂系统建模的过程中存在的形式复杂计算量大等问题,本文采用向量对方法,以自由漂浮基座双连杆柔性机械臂为研究对象,以单个体的动力学方程为基础,分别列出相邻两个体之间的约束方程,利用拉格朗日乘子法组装构成系统的动力学方程.这种方法在建模时需要的信息较少,易于推导,得到的方程十分规范化,更加有利于柔性空间机械臂控制系统的设计.最后文章通过仿真验证了模型的正确性.(本文来源于《空间控制技术与应用》期刊2016年02期）
袁文婷[4]（2016）在《基于章鱼仿生的柔性臂建模与控制》一文中研究指出目前,传统机器人已经广泛应用于侦查、探测、救援、医疗等领域,其建模方式、驱动及控制方法等研究都已趋于成熟,但因其刚性结构、有限的自由度和操作空间使得传统机器人在某些领域的应用受到限制。软体机器人在传统刚性机器人愈来愈不能满足人类发展探索的需求时应运而生,弥补了刚性机器人的某些不足。而正是由于软体机器人的多自由度和柔性材质,使其建模方式和控制方法成为一项挑战。对于软体机器人研究,研究人员启发于自然界软体动物,开辟了软体仿生机器人新领域,其中章鱼因其特殊结构和灵巧的抓取能力成为典型代表。本文针对章鱼柔性臂的建模方式、角度控制和动态运动进行研究,设计并实现了叁维手臂角度控制以及获取目标的动态过程。第一部分利用Cosserat理论建立线驱动型章鱼柔性臂数学模型,通过模拟手臂中线实现弯曲、扭转等运动。首先依据Cosserat梁理论建立粒子的空间坐标系,在此基础上分析线缆受力情况并建立精确的几何模型,求解其运动学和动力学方程;然后根据线缆的放置位置和等效受力情况,设计每段线缆期望弯曲的张力分配值,利用MATLAB实现手臂在叁维稳态条件下的期望角度输出;最后通过分析理论角度和实际角度输出的相关性,在一定程度上验证该控制方法的准确性。第二部分在线驱动型章鱼柔性臂的数学模型和控制方法的基础上,实现手臂按照期望曲线输出。首先对输入曲线进行灰度化和二值化处理,去除图片上输入曲线以外的干扰;然后利用MATLAB读入曲线并进行斜率分析,计算转化为角度控制的张力值,输出相应角度的章鱼臂姿势;最终利用相关性分析验证输入曲线和输出章鱼臂曲线之间的准确度。第叁部分,在完成了章鱼臂的静态角度控制后,利用强化学习的方法实现手臂动态运动。通过GPTD算法实现动作连续变化,运用贪婪算法实现寻找目标的过程,仿真章鱼臂从不同初始位置对目标和障碍物的动态反应过程。整个动态过程显示当章鱼臂接触到障碍物时退出训练过程,接触到目标时完成手臂弯曲围绕的动作。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2016-03-01）
刘旭亮,黄玉平,崔佩娟,徐祯祥[5]（2014）在《柔性机械臂建模及动力学特性分析》一文中研究指出以仿人手臂的叁旋转关节刚柔耦合机械臂为研究对象,对柔性部分建立理论模型并分析其动态特性。为了提高模型精确度,利用有限段方法分析研究不同边界条件下柔性臂各阶固有频率及振型函数,通过假设模态法和汉密尔顿原理,考虑重力,建立机械臂柔性部分动力学模型。引入角度轨迹,在Matlab中利用四阶Runge-Kutta法求解非线性时变微分方程组,获得柔性臂末端负载的残余振动。为实现柔性机械臂模型的进一步精确化和主动残余振动控制提供参考。(本文来源于《噪声与振动控制》期刊2014年06期）
苏航[6]（2013）在《柔性空间机械臂建模与参数辨识研究》一文中研究指出随着航天科技的发展与人类对太空的不断探索，空间站建设将成为未来空间技术发展的一个热点。空间机械臂将成为空间探索与建设的主要工具。由于大多数空间机械臂都由质量较轻的材料组成，且臂杆较长，柔性的影响往往不可忽略。空间机械臂在执行任务的时候通常需要对未知负载进行操作，由于存在柔性，机械臂臂形的变化与负载的不同都将引起其动力学参数的变化，这就造成了模型的不确定性。如果没有有效的办法来解决模型的不确定性，将会影响到空间机械臂的控制精度，甚至造成非常严重的后果。本文以柔性空间机械臂为研究对象，对其动力学模型建立与参数辨识展开了研究，主要内容如下：选用ANSYS软件对两连杆柔性机械臂在不同负载与不同臂形下进行了模态分析，得到了柔性空间机械臂负载、臂形与固有频率的关系，为后面的辨识提供参考；在ADAMS中分别建立两杆刚性空间机械臂与两杆柔性空间机械臂模型并对其进行了动力学响应分析，为之后的数学建模提供了校验标准。选用拉格朗日法分别对两连杆刚性空间机械臂与两连杆柔性空间机械臂进行了数学模型建立。在建立柔性机械臂模型时，选用假设模态法来对柔性形变进行描述。选用matlab软件对所建立的数学模型进行了仿真，并与之前的ADAMS模型在参数设定一致的情况下进行了对比校验，确保了模型建立的正确性。采用最小二乘法对柔性空间机械臂模型中的模态参数进行了在线辨识，并比较了辨识前与辨识后柔性空间机械臂在执行规划任务时的末端轨迹情况。采用最小二乘法辨识后的模型在负载情况下具有很好的末端精度。本课题从柔性空间机械臂动力学建模、模态分析及参数辨识等方面进行研究，所获取的成果对于空间机械臂的应用具有重要的理论和现实意义。(本文来源于《重庆大学》期刊2013-04-01）
潘博,孙京,于登云[7]（2010）在《柔性关节空间机械臂建模、控制与仿真》一文中研究指出关节是空间机械臂的核心部件,在机械臂动力学中起着重要的作用。精确的关节动力学模型,是机械臂系统设计、分析和控制的基础。以某空间机械臂原理样机为研究对象,建立了考虑关节柔性和摩擦特性的动力学模型。分别利用扭转刚度测试平台和驱动组件性能测试仪,测得了关节的刚度系数和摩擦系数。并进行了考虑关节力矩饱和非线性的PD控制律设计,同时给出了稳定性证明。为消除动力学方程系数矩阵的时变性和刚度矩阵的奇异性,将动力学方程进行等价变换,从而利用精细积分方法进行数值仿真。仿真结果表明,抗饱和非线性PD控制律能够保证机械臂在负载变化范围内,满足位置控制的精度要求。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2010年08期）
刘中新[8]（2008）在《制球加工中心柔性机械臂建模及运动控制研究》一文中研究指出制球工艺包括:炼胶、制皮、穿孔、粘球头、内胆成形、硫化、检验、缠纱、贴皮、印制图案商标、外观检验、包装入库等十多道工序。目前,制球生产过程机械化、自动化程度低,用工量大,劳动强度高。生产工序分散,占用场地大,各工序之间流动时间长,生产效率低,成本高。本文介绍的制球加工中心具有工序集中,自动化程度高,用工量小,生产率高的特点,是制球生产的发展方向。由于柔性机械臂具有质量轻、可达空间广、操作灵活、驱动功率小的特点,本文制球加工中心中的运送装置采用双连杆柔性机械臂。根据制球加工中心对机械臂的工作要求,本文对该柔性机械臂进行了动力学建模和运动控制策略的研究。本文将单根柔性机械臂视为Euler-Bemoulli梁,用振型函数表示柔性臂的弹性变形,用拉格朗日方程建立了该柔性机械臂的动力学模型。该模型具有模型准确、结构简单的特点,为对其进行控制研究提供了理论基础。该柔性臂的控制是依据柔性臂的动力学模型,应用奇异摄动理论,将其分解为慢、快变两个子系统。在设计慢变子系统控制器时,考虑到慢变子系统模型等效于刚性机械臂模型,采用了非奇异Terminal滑模控制;快时变子系统经变换后,呈线性系统,故采用最优控制。最后运用MATLAB/SIMULINK分别进行仿真,结果表明将非奇异Terminal滑模控制与最优控制相结合的混合控制的方法不仅能实现柔性臂轨迹的快速、准确跟踪、有效地抑制弹性振动,而且具有很强的鲁棒性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2008-05-01）
伍筱菁[9]（2005）在《柔性臂建模与控制方法研究》一文中研究指出综述柔性臂建模与控制的主要理论与方法。其中,控制问题包括:位置控制、力控制和柔性振动控制。在考虑参数不确定性和外部扰动的情况下,给出了一种自适应控制方法。最后,指出了今后值得进一步研究的方向。(本文来源于《微计算机信息》期刊2005年24期）
王树新,员今天,石菊荣,刘又午[10]（2002）在《柔性机械臂建模理论与控制方法研究综述》一文中研究指出针对柔性机械臂进行有效和精确的建模以及对其进行有效的控制一直是国内外学者研究的重要课题．由于柔性机械臂本身所具有的高度非线性、强耦合和时变的特点，建立精确的动力学模型成为柔性臂研究的一个重点．而随着系统和控制领域理论和技术的不断发展，针对柔性机械臂的控制，也形成了许多不同的控制策略．本文从柔性机机械建模理论和控制方法两方面，对国内外学者的研究工作分别加以介绍，并对各种方法的优缺点进行分析和比较，并对今后的研究方向进行了展望．(本文来源于《机器人》期刊2002年01期）
柔性臂建模论文开题报告
（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：
托卡马克柔性内窥机械臂是被设计用来执行托卡马克第一壁砖面检测任务的10自由度冗余机械臂,末端为高清工业相机,采集第一壁的砖面图像并反馈给用户;为确保机械臂运动的安全性,开发叁维仿真系统实时显示机械臂的运行状态,并对机械臂与周围环境进行碰撞检测。但是由于机械加工误差等原因,实际生产机械臂的运动学参数往往会与名义值有所差异,导致叁维仿真系统中的模型与实际机械臂存在误差;模型的误差会导致机械臂在求逆运动学过程中产生误差,从而影响机械臂轨迹规划的效果,也会给叁维仿真系统的碰撞检测带来误差,造成真实机械臂运动的不确定性。另外,由于机械臂尺寸长跨度大且采用轻质铝合金材料加工,具有柔性,导致其在运动过程中会产生一定的振动现象,从而影响末端相机的图像采集效果。为了提高机械臂运动的准确性以及减小机械臂在运动过程中产生的振动,本文对托卡马克柔性内窥机械臂的运动学标定及轨迹规划问题进行了研究。针对托卡马克柔性内窥机械臂的特殊结构,本文在DH方法的基础上引入大臂半径等参数建立出完整的运动学模型,进而建立起连杆误差模型及整体运动学误差模型;为避免奇异性,采用Levenberg-Marquardt算法实现机械臂运动学参数辨识;利用Vicon动作捕捉系统测量数据进行标定实验,实验结果证明标定算法的有效性。针对机械臂在运动过程中产生的振动现象,本文研究如何通过轨迹规划达到减振目的。考虑到机械臂的柔性,传统的基于运动学或刚体动力学的轨迹规划方法不再适用,本文采用绝对节点坐标法结合刚体动力学进行刚柔耦合动力学建模,该方法考虑了刚体运动与弹性变形的耦合作用;在刚柔耦合动力学模型的基础上构造出振动最小轨迹规划问题,并利用极小值原理实现了对该问题的求解,最后通过仿真验证了该方法的有效性。
（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。
柔性臂建模论文参考文献
[1].王扬威,兰博文,刘凯,赵东标.形状记忆合金丝驱动的柔性机械臂建模与实验[J].浙江大学学报(工学版).2018
[2].赵亮.托卡马克柔性内窥机械臂建模及轨迹规划研究[D].上海交通大学.2017
[3].林倩,袁军.基于向量对方法的柔性空间机械臂建模与仿真[J].空间控制技术与应用.2016
[4].袁文婷.基于章鱼仿生的柔性臂建模与控制[D].杭州电子科技大学.2016
[5].刘旭亮,黄玉平,崔佩娟,徐祯祥.柔性机械臂建模及动力学特性分析[J].噪声与振动控制.2014
[6].苏航.柔性空间机械臂建模与参数辨识研究[D].重庆大学.2013
[7].潘博,孙京,于登云.柔性关节空间机械臂建模、控制与仿真[J].系统仿真学报.2010
[8].刘中新.制球加工中心柔性机械臂建模及运动控制研究[D].南京理工大学.2008
[9].伍筱菁.柔性臂建模与控制方法研究[J].微计算机信息.2005
[10].王树新,员今天,石菊荣,刘又午.柔性机械臂建模理论与控制方法研究综述[J].机器人.2002
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