本文主要研究内容
作者黄伟彬（2019）在《基于超声电机的多自由度主从机械手的研究》一文中研究指出：随着人类对海洋日益深入的探索,海洋机器人的研究成为一项重点,机器人在海洋探索领域有着广阔的应用前景。机械手作为机器人的重要组成部分在海洋探索中面临着许多挑战。一方面,驱动电机面临海洋环境带来的巨大压强以及液体环境对驱动电机的密封性能有着极高的要求,普通电磁电机很难满足要求。另一方面,海洋环境复杂多变,机械手的运动容易受到外界干扰,控制精度难以控制。超声电机具有紧凑、灵活、低速大转矩、转矩/质量比大和无需密封等优点,并且不受高压环境的影响。因此,将超声电机作为海洋作业机械手的关节驱动器,能有效解决机械手在海洋环境中作业带来的难题。本论文针对海洋环境,设计一种多自由度主从机械手,将超声电机作为从机械手的关节驱动器,实现机械手的主从控制。该方案在保证机械手关节正常运动的前提下,无需设计动密封结构、减速机构,简化了机械手整体结构,提高了关节驱动器的控制精度和工作可靠性。首先,针对主从机械手的工作环境要求,对多自由度主从机械手结构进行设计,设计一种异构型多自由度主从机械手。其中,对主手的外形结构、尺寸以及由旋转型行波超声电机驱动的从手关节结构进行设计,并运用三维建模软件进行建模分析。其次,为了验证多自由度主从机械手设计方案合理性,对从手进行运动学和动力学分析。通过D-H坐标法求解机械手的正、逆运动学,再利用SolidWorks Motion和MATLAB软件对D-H坐标法求解结果进行仿真验证,得出了从手的运动空间范围,证明了机械手结构设计的合理性;通过拉格朗日法进行从手水下动力学分析,验证了从手各关节驱动的合理性,为之后主从控制系统的研究建立了基础。最后,根据超声电机驱动控制的特点,对主从手的运动控制进行研究。设计基于80C52控制器的主从控制系统,并针对海洋环境,设计一种模糊PID控制算法,实现机械手的主从控制。通过MATLAB Simulink对主从控制系统进行仿真分析,验证了算法的合理性。之后,搭建三关节主从机械手实验平台,进行主从控制实验验证。通过对主从手数据的采集、分析和处理,验证超声电机驱动的主从机械手实现精确主从轨迹控制的可行性。
Abstract
sui zhao ren lei dui hai xiang ri yi shen ru de tan suo ,hai xiang ji qi ren de yan jiu cheng wei yi xiang chong dian ,ji qi ren zai hai xiang tan suo ling yu you zhao an kuo de ying yong qian jing 。ji xie shou zuo wei ji qi ren de chong yao zu cheng bu fen zai hai xiang tan suo zhong mian lin zhao hu duo tiao zhan 。yi fang mian ,qu dong dian ji mian lin hai xiang huan jing dai lai de ju da ya jiang yi ji ye ti huan jing dui qu dong dian ji de mi feng xing neng you zhao ji gao de yao qiu ,pu tong dian ci dian ji hen nan man zu yao qiu 。ling yi fang mian ,hai xiang huan jing fu za duo bian ,ji xie shou de yun dong rong yi shou dao wai jie gan rao ,kong zhi jing du nan yi kong zhi 。chao sheng dian ji ju you jin cou 、ling huo 、di su da zhuai ju 、zhuai ju /zhi liang bi da he mo xu mi feng deng you dian ,bing ju bu shou gao ya huan jing de ying xiang 。yin ci ,jiang chao sheng dian ji zuo wei hai xiang zuo ye ji xie shou de guan jie qu dong qi ,neng you xiao jie jue ji xie shou zai hai xiang huan jing zhong zuo ye dai lai de nan ti 。ben lun wen zhen dui hai xiang huan jing ,she ji yi chong duo zi you du zhu cong ji xie shou ,jiang chao sheng dian ji zuo wei cong ji xie shou de guan jie qu dong qi ,shi xian ji xie shou de zhu cong kong zhi 。gai fang an zai bao zheng ji xie shou guan jie zheng chang yun dong de qian di xia ,mo xu she ji dong mi feng jie gou 、jian su ji gou ,jian hua le ji xie shou zheng ti jie gou ,di gao le guan jie qu dong qi de kong zhi jing du he gong zuo ke kao xing 。shou xian ,zhen dui zhu cong ji xie shou de gong zuo huan jing yao qiu ,dui duo zi you du zhu cong ji xie shou jie gou jin hang she ji ,she ji yi chong yi gou xing duo zi you du zhu cong ji xie shou 。ji zhong ,dui zhu shou de wai xing jie gou 、che cun yi ji you xuan zhuai xing hang bo chao sheng dian ji qu dong de cong shou guan jie jie gou jin hang she ji ,bing yun yong san wei jian mo ruan jian jin hang jian mo fen xi 。ji ci ,wei le yan zheng duo zi you du zhu cong ji xie shou she ji fang an ge li xing ,dui cong shou jin hang yun dong xue he dong li xue fen xi 。tong guo D-Hzuo biao fa qiu jie ji xie shou de zheng 、ni yun dong xue ,zai li yong SolidWorks Motionhe MATLABruan jian dui D-Hzuo biao fa qiu jie jie guo jin hang fang zhen yan zheng ,de chu le cong shou de yun dong kong jian fan wei ,zheng ming le ji xie shou jie gou she ji de ge li xing ;tong guo la ge lang ri fa jin hang cong shou shui xia dong li xue fen xi ,yan zheng le cong shou ge guan jie qu dong de ge li xing ,wei zhi hou zhu cong kong zhi ji tong de yan jiu jian li le ji chu 。zui hou ,gen ju chao sheng dian ji qu dong kong zhi de te dian ,dui zhu cong shou de yun dong kong zhi jin hang yan jiu 。she ji ji yu 80C52kong zhi qi de zhu cong kong zhi ji tong ,bing zhen dui hai xiang huan jing ,she ji yi chong mo hu PIDkong zhi suan fa ,shi xian ji xie shou de zhu cong kong zhi 。tong guo MATLAB Simulinkdui zhu cong kong zhi ji tong jin hang fang zhen fen xi ,yan zheng le suan fa de ge li xing 。zhi hou ,da jian san guan jie zhu cong ji xie shou shi yan ping tai ,jin hang zhu cong kong zhi shi yan yan zheng 。tong guo dui zhu cong shou shu ju de cai ji 、fen xi he chu li ,yan zheng chao sheng dian ji qu dong de zhu cong ji xie shou shi xian jing que zhu cong gui ji kong zhi de ke hang xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自福建工程学院的黄伟彬，发表于刊物福建工程学院2019-09-23论文，是一篇关于主从控制机器人论文,超声电机论文,结构设计论文,模糊控制论文,福建工程学院2019-09-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自福建工程学院2019-09-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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