导读:本文包含了绳牵引并联机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:并联机器人,升力系数,气动特性,攻角
绳牵引并联机器人论文文献综述
苏宇,赵鹏,李沁洋,王沁[1]（2019）在《飞行型绳牵引并联机器人气动特性计算与分析》一文中研究指出为研究飞行型绳牵引并联机器人的气动力学特性。对并联机器人进行了叁维模型的建立,采用流体力学分析软件Fluent对模型计算域进行网格划分和边界条件设置;研究了不同攻角和速度条件下升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数等气动特性。结果表明:在给定飞行速度时,升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数曲线都具有收敛性以及表面压力分布的均匀性。飞行速度较低时,阻力系数随攻角增大而缓慢增大;升力系数随攻角增大而正比增大。飞行速度较高时,阻力系数在攻角为0°～12°时随飞行速度正比增大,飞行速度增大到一定值后,不同速度下的阻力系数差别不大。升力系数在攻角为0°～8°时正比增大,在攻角为8°～16°时,随攻角增大而减小。俯仰力矩系数受到攻角和飞行速度的影响。(本文来源于《西安工业大学学报》期刊2019年05期）
游虹,尚伟伟,张彬,张飞,丛爽[2]（2019）在《基于高速视觉的绳索牵引并联机器人轨迹跟踪控制》一文中研究指出在绳索牵引并联机器人中,实时测量动平台位姿是实现高精度轨迹跟踪控制的关键环节。为此,设计一种基于高性能工业相机的高速视觉测量系统,实现绳索牵引并联机器人的运动学视觉伺服控制。设计一种基于感兴趣区域的位姿跟踪算法,并且加入Auto-Regressive(AR)模型对位姿进行实时预测,避免了绳索牵引并联机器人复杂的正运动学求解。以此为基础,构建了工作空间的运动学视觉伺服控制方案,在实际6自由度绳索牵引并联机器人上进行了轨迹跟踪控制试验,试验结果表明基于高速视觉测量的工作空间控制方案明显优于基于编码器反馈的关节空间控制。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年05期）
金小琳[3]（2018）在《四索牵引并联机器人的动力学分析与振动控制》一文中研究指出本文的研究对象为四索牵引并联机器人,由于四索牵引并联机器人具有运动惯性小、制造成本低以及响应速度快等特点,在深海打捞以及救援、大型射电望远镜等国防军工和生产生活领域得到了广泛的运用。在对四索牵引并联机器人系统进行运动学分析时,忽略柔性索的弹性形变会导致对机器人系统进行运动学分析时产生较大的误差,无法准确描述机器人系统;与此同时,四索牵引并联机器人在工作空间中进行运动时,四根柔性索会不可避免地产生振动,带动系统末端执行器的振动,这就使得整个机器人系统发生低频振动,直接影响末端执行器工作时的运动精度。本文主要对四索牵引并联机器人系统进行运动学、动力学分析,并在其基础上提出一个振动控制策略对系统进行振动控制,具体工作如下:1.分析四索牵引并联机器人系统模型结构,并求解和讨论系统的雅可比矩阵;在考虑柔性索弹性形变情况下,求解机器人系统的运动学逆解,通过最小势能原理和牛顿迭代法求解系统的运动学正解;最后在Mathematica软件辅助下进行仿真,并与使用ANSYS分析得到的结果做对比验证。2.在考虑柔性索弹性形变及其自重情况下,简化柔性索模型并通过模拟柔性索的自由振动,将模态函数假设为叁角函数形式;通过在各个柔性索上建立局部坐标系,写出模型结构中任意一点的位置坐标;使用假设模态法在MATLAB环境下,对系统的动力学方程进行数值仿真用以验证方法可行性;在此基础上讨论了忽略柔性索坐标转换矩阵对时间一阶、二阶导数时,对假设模态法求解结果造成的影响。3.在考虑柔性索弹性形变的情况下通过模拟各个柔性索的小幅度振动,采用有限单元法对机器人系统建立动力学模型,在MATLAB辅助下进行动力学数值仿真,并与假设模态法数值仿真得到的结果进行对比分析;提出了一种针对四索牵引并联机器人系统的振动控制策略,是将振动衰减控制器以及轨迹跟踪控制器这两个控制器进行并行控制的控制策略,将本文提出的控制策略分别应用于有限单元法和假设模态法动力学模型的数值仿真中,讨论其振动控制的有效性,并探讨选取恒定增益矩阵与时变增益矩阵对控制效果的影响;机器人系统在实际工作中常常会受到扰动,因此在软件辅助下进行数值仿真,探讨当系统分别受到初始位置误差扰动与外力扰动时,振动控制策略对机器人系统振动控制的效果。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01）
丁宇[4]（2018）在《平面索牵引并联机器人控制系统的设计及实现》一文中研究指出索牵引并联机器人(Cable-Driven Parallel Robot,CDPR)是一种新型有着特殊用途的并联机器人,由于其与传统机器人相比,具有运动速度快、惯性小、工作空间大等许多优点,因此受到了国内外学者的广泛关注,而控制问题则是其中的热点和难点,具有重要的理论和实际研究价值。本文在已有成果的基础上,重点对平面索牵引并联机器人(Planar Cable-Driven Parallel Robot,PCDPR)的控制问题进行研究,搭建了PCDPR的运动控制系统样机,检验了控制方案的可行性。本文的主要工作如下:1.建立了4索牵引的2自由度PCDPR的运动学和动力学模型,进行了运动学和动力学的分析,结合了末端执行器模型、驱动单元模型、索模型和静力学模型,建立了系统动力学模型,为后续对动力学控制问题的研究提供了理论的支持。2.阐述了常规控制算法如PID控制的不足,考虑到被控对象的非线性、不确定性和外界扰动,设计了滑模变结构控制算法,并且进行了仿真,结果表明运动轨迹较为精确。3.考虑了状态变量和控制量的占比,设计了线性二次型最优控制器,分析了控制算法的稳定性,从而使得控制量和控制误差之间有一个较好的权衡,这样对能量消耗和精度的考虑,对PCDPR的控制有相应的工程参考价值。4.设计和实现了PCDPR控制系统的软硬件。首先提出控制系统的总体架构,然后分别对系统硬件、上位机和下位机软件进行了介绍。接着选择了运动控制器GTS-400-PG和微软的基于C++编程语言的基础类库MFC,开发了运动控制的监控界面。最后搭建了PCDPR系统的实验样机,基于运动学模型,初步进行了运动控制实验研究,精度误差最大约为3mm。对索牵引并联机器人的研究,以往学者对运动学、动力学、工作空间和冗余索力优化研究居多,本论文重点研究了控制算法的设计,并且通过实验验证了运动学模型的准确性和合理性,一方面弥补了控制问题的研究不足,另一方面为今后深入的理论研究和工程应用奠定了基础。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01）
游虹[5]（2018）在《绳索牵引并联机器人的视觉伺服控制研究》一文中研究指出绳索牵引并联机器人是一种采用柔性绳索代替刚性连杆的新型并联机器人,它具有工作空间大、负载质量比高和易于模块化等优点。从控制角度考虑,绳索牵引并联机器人的工作空间控制优于关节空间控制,但并联机器人的正运动学问题与串联机器人的逆运动学问题一样不存在封闭解,使绳索牵引并联机器人的工作空间控制变得非常困难。除此以外,由于绳索的单向力特性,控制过程中的误差使得绳索松弛,所以绝对控制精度更依赖精确的机器人模型,尤其是冗余驱动的8-6绳索牵引并联机器人。为此,本文基于上述绳索牵引并联机器人的特点,以8-6绳索牵引并联机器人为研究对象,分别对工作空间运动学PBVS(Position-Based Visual Servoing)控制和工作空间动力学PBVS控制进行了研究,主要内容可归纳如下:(1)针对并联机器人正运动学解不封闭的问题,采取外部测量方法,利用视觉传感器测量动平台在惯性参考系下的位姿。针对已有位姿估计算法的显着延时问题,视觉采样周期远大于运动控制周期,无法直接应用于运动控制,考虑在视觉采样间隔内加入短期预测。在视觉伺服控制过程中,由于图像处理时间和位姿迭代估计收敛时间具有不确定性,导致视觉采样周期不固定,而工作空间规划轨迹的控制周期是固定的。同时考虑上述两个问题,设计了一种位姿估计加短期位姿预测的多线程实时测量方案。(2)考虑到动平台在低速运动情形下的工作空间轨迹跟踪控制问题,采用一阶近似模型对动平台的运动进行建模,视觉实时测量中的短期预测算法则采用线性自回归(Auto-Regressive,AR)预测算法。对应动平台低速运动情形,推导出8-6绳索牵引并联机器人推导出相应的视觉伺服交互矩阵,完成速度分解控制器的设计。基于上述测量方案和控制方案,设计了 8-6绳索牵引并联机器人的工作空间运动学PBVS控制,并在实际的机器人平台上完成实验验证。(3)针对动平台在高速运动情形下的工作空间轨迹跟踪控制问题,必须考虑动力学的耦合特性,进一步完成动力学视觉伺服控制。首先,采用牛顿-欧拉法建立机器人的工作空间动力学模型;然后,对应动平台高速运动情形,动平台的运动模型基于该动力学模型建立,短期预测方案则采用扩展卡尔曼n步预测算法;最后,基于上述具体的实时测量方案以及机器人动力学模型,采用机器人控制中典型的计算力矩控制器,设计了完整的8-6绳索牵引并联机器人的工作空间动力学PBVS控制方案,并完成了视觉测量方案的仿真实验验证。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-02）
张兵园[6]（2018）在《绳索牵引并联机器人的绳长空间动力学控制策略研究》一文中研究指出绳索牵引并联机器人是利用绳索连接静平台和动平台(或末端执行器)的一类特殊的并联机器人,它具有工作空间大、运动惯量小、负载/质量比高、制造成本低和易于模块化等独特优势。然而,由于绳索中只能产生拉力的特性给绳索牵引并联机器人运动控制的研究带来了巨大的挑战。本文从绳索牵引并联机器人的动力学控制、绳索之间同步控制和自适应控制叁个方面进行理论研究,并在理论研究的指导下在实验室搭建的绳索牵引并联机器人平台上进行了实验验证。论文主要工作如下:(1)针对叁自由度绳索牵引并联机器人,建立了绳长空间(或关节空间)驱动装置的动力学模型,设计了两种基于动力学模型的张力补偿控制方法,并利用矢量中值定理和Lyapunov方法分别证明了两种控制律下闭环系统的渐近稳定性,并在实际的空间叁自由度绳索牵引并联机器人平台上进行了轨迹跟踪控制实验,实验结果表明文中提出的两种控制方法都能达到较好的控制精度。(2)绳索牵引并联机器人的运动控制主要挑战是运动过程中绳索应处于张紧状态,绳索中的拉力和各绳索之间运动的同步性存在密切的关系,而现有的控制器很少考虑这一点。为了解决这个问题,本文提出了一种绳长空间同步控制器来实现绳索之间的同步运动,最终提高动平台的轨迹跟踪精度。文中利用Lyapunov方法证明了绳长空间同步控制器能够保证跟踪误差和同步误差渐近收敛到零,并在实验平台上进行了轨迹跟踪实验验证。实验结果表明采用绳长空间同步控制器,绳索之间的同步误差和动平台的跟踪误差都大幅度减小。(3)针对驱动装置动力学模型参数的不确定性,设计了自适应控制器,并通过Lyapunov方法证明了跟踪误差的收敛性,最后将绳长空间自适应控制器用于绳索牵引并联机器人的轨迹跟踪控制。将自适应控制和绳长空间同步控制相结合,提出了一种自适应同步控制方案,通过模型参数的自适应控制提高轨迹跟踪精度,通过同步控制改善绳索之间的同步运动。利用Lyapunov方法和Barbalat引理严格证明了轨迹跟踪误差和同步误差的收敛性。最后将其轨迹跟踪的实验结果与绳长空间自适应控制器的实验结果进行了对比分析。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01）
王宇奇,林麒,王晓光,刘骏[7]（2018）在《一种绳牵引并联机器人系统控制律设计及Lyapunov稳定性分析》一文中研究指出根据绳牵引并联机器人系统的耦合性和非线性,以6-DOF八绳牵引并联机器人(WDPR-8)系统为研究对象,设计一种基于系统动力学方程的PD控制律,并构造出一种李雅普诺夫函数;基于李雅普诺夫稳定性理论以及LaSalle定理对非线性并联控制系统进行稳定性分析,结果表明,WDPR-8支撑系统呈渐近稳定特性.针对用于风洞试验的飞机模型支撑,通过仿真实验验证所设计控制律的正确性和可行性.仿真结果表明,系统的控制性能良好,可为实际应用提供依据.(本文来源于《控制与决策》期刊2018年07期）
龚定伟[8]（2017）在《叁自由度绳牵引并联机器人的主动柔顺控制》一文中研究指出绳牵引并联机器人是一类绳索取代刚性连杆作为关节的新型并联机器人,其具有结构简单、重构性强、重量轻、工作空间大、成本低等优点。本文对绳牵引并联机器人的研究现状进行了调研和总结,将叁自由度绳牵引并联机器人作为研究对象,对该机器人的运动柔顺控制技术展开研究。根据调研资料和实际情况,搭建了叁自由度绳牵引并联机器人的实体样机。针对样机的结构特性建立了机器人的几何模型并对其进行了运动学分析,得到了位置运动学模型。同时由于样机中的绳索具有单向受力性,所以对绳索进行了刚度分析,得到了绳索的刚度模型,便于对因受力而发生形变的绳索进行补偿。为了实现样机的运动柔顺控制,本文研究了绳牵引并联机器人的轨迹规划算法和主动柔顺控制方案。在样机中,绳索作为关节,其本身有一定的柔性,因此样机的主动柔顺控制方案会有所不同。本课题中主要利用了样机的结构矩阵,设计出了符合样机结构特性的柔顺控制方案。最后通过样机实验以及软件仿真验证了文中算法、模型、方案的正确性和可行性。(本文来源于《西南科技大学》期刊2017-04-19）
苏宇,仇原鹰,韦慧玲[9]（2016）在《考虑绳索质量和惯性力影响的绳牵引并联机器人动力学建模和张力优化求解》一文中研究指出该文研究了高速大跨度冗余驱动绳牵引并联机器人的动力学建模和张力优化分布。首先,建立了基于有限元思想的绳索动力学模型;其次,推导了包含绳索动力学影响的绳牵引并联机器人的动力学方程;继而,以绳索张力方差最小为目标,得到了适用于冗余驱动绳牵引并联机器人的张力优化分布模型;进而,在优化模型的基础上,提出了一种以直线模型的索长和张力为迭代初始值,以绳索垂度不发生改变为终止条件的绳索张力迭代优化算法,实现了绳索张力的优化求解;最后,通过算例仿真说明了考虑绳索质量和惯性力影响的必要性,并且验证了算法的收敛性、有效性和合理性,为绳牵引并联机器人的力控制奠定了理论基础。(本文来源于《工程力学》期刊2016年11期）
王晓光,王义龙,林麒,岳遂录[10]（2016）在《风洞试验绳牵引并联机器人高精度控制仿真》一文中研究指出针对一种应用于风洞试验的六自由度绳牵引并联机器人系统,研究其支撑的飞行器模型高精度运动控制问题.首先从系统运动学角度出发,针对绳与飞行器模型之间可能出现的干涉问题,基于绳系时变结构的概念,建立了一个单自由度时变运动方程.构建了驱动系统与飞行器的动力学模型,设计了基于飞行器位姿直接反馈的比例微分控制器,并进行稳定性分析.最后,分别以单自由度和多自由度运动为例,进行绳系结构非时变系统与时变系统的数值仿真.分析结果表明,本文所建立的数学模型是正确可行的,采用一种单自由度时变结构可以有效避免俯仰运动干涉.通过合理设置预紧力,可以避免运动过程中牵引绳松弛.采用PD控制率可以实现飞行器模型的高精度运动控制,从而满足风洞试验的实际应用需求.(本文来源于《动力学与控制学报》期刊2016年05期）
绳牵引并联机器人论文开题报告
（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：
在绳索牵引并联机器人中,实时测量动平台位姿是实现高精度轨迹跟踪控制的关键环节。为此,设计一种基于高性能工业相机的高速视觉测量系统,实现绳索牵引并联机器人的运动学视觉伺服控制。设计一种基于感兴趣区域的位姿跟踪算法,并且加入Auto-Regressive(AR)模型对位姿进行实时预测,避免了绳索牵引并联机器人复杂的正运动学求解。以此为基础,构建了工作空间的运动学视觉伺服控制方案,在实际6自由度绳索牵引并联机器人上进行了轨迹跟踪控制试验,试验结果表明基于高速视觉测量的工作空间控制方案明显优于基于编码器反馈的关节空间控制。
（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。
绳牵引并联机器人论文参考文献
[1].苏宇,赵鹏,李沁洋,王沁.飞行型绳牵引并联机器人气动特性计算与分析[J].西安工业大学学报.2019
[2].游虹,尚伟伟,张彬,张飞,丛爽.基于高速视觉的绳索牵引并联机器人轨迹跟踪控制[J].机械工程学报.2019
[3].金小琳.四索牵引并联机器人的动力学分析与振动控制[D].西安电子科技大学.2018
[4].丁宇.平面索牵引并联机器人控制系统的设计及实现[D].西安电子科技大学.2018
[5].游虹.绳索牵引并联机器人的视觉伺服控制研究[D].中国科学技术大学.2018
[6].张兵园.绳索牵引并联机器人的绳长空间动力学控制策略研究[D].中国科学技术大学.2018
[7].王宇奇,林麒,王晓光,刘骏.一种绳牵引并联机器人系统控制律设计及Lyapunov稳定性分析[J].控制与决策.2018
[8].龚定伟.叁自由度绳牵引并联机器人的主动柔顺控制[D].西南科技大学.2017
[9].苏宇,仇原鹰,韦慧玲.考虑绳索质量和惯性力影响的绳牵引并联机器人动力学建模和张力优化求解[J].工程力学.2016
[10].王晓光,王义龙,林麒,岳遂录.风洞试验绳牵引并联机器人高精度控制仿真[J].动力学与控制学报.2016