导读:本文包含了微动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,动力学,Lagrange法,神经网络
微动并联机器人论文文献综述
梁旺[1]（2018）在《多自由度微动并联机器人鲁棒非线性控制》一文中研究指出并联机器人机构自上世纪30年代出现至今,已经发展了几十年,其具有承重能力强、刚度大、动态特性好等特点,使得应用领域逐渐拓展。在不同的使用领域,并联机器人的驱动方法和材质否有着不同。微动并联机器人是微动精密机器人方向的一个典型结构,其理论分析和实践研究在机器人领域内也逐渐成为一个热门课题。并联机器人技术发展的极为迅速,相应的应用也极为广泛,但无论是一般的大型并联机器人还是微动型的并联机器人,始终面临着一些问题,如运动学正解的多解性,系统中的不确定性,工作空间的奇异性等等,使得并联机器人无法完全发挥并联机器人的性能优势,也阻碍了并联机器人的推广。本文在开始简要阐述了并联机器人的历史,介绍了其发展进程中,一些学者针对某些问题做出的巨大贡献。在文章的开头,简要介绍了国内外并联机器人的发展状况,以及未来的发展方向。文中以六自由度并联机器人为研究对象,进行了鲁棒非线性控制研究。首先,本文用笛卡尔坐标系构建了描述并联机器人的空间,其工作空间可以用位置向量表示。文中依据并联机器人的结构尺寸,写出了其几何关系,建立了过渡矩阵,并将活动台上的坐标转换到固定台的坐标系中。利用空间距离公式推导了运动学方程,并引入微分的方法,得到了逆解方程。本文选取了一个广义坐标向量来表达并联机器人的位置和姿态,利用Lagrange方程法推导了并联机器人的数学模型。然而在建模过程中,由于系统中某些动态特性很难被估计出来,使得所获得的模型是不精确的。为补偿不确定性,本文采用了鲁棒非线性控制,这是一种针对不确定性的常用方法。为了更好的补偿不确定性,发挥并联机器人的性能和品质,文中在鲁棒非线性控制的基础上,引入了神经网络对不确定性进行补偿,增强系统的鲁棒性。在文章的末尾章节,本课题使用Solidworks软件构建了并联机器人的叁维物理模型,并将其导入MATLAB中,添加了相应的模块,搭建了仿真系统。本着实践的精神,本文利用实验室的并联机器人设备进行了一系列的实验测试,在Visual C++环境下编写了上位机程序。(本文来源于《中原工学院》期刊2018-04-01）
郭本银,刘钰,苗亮[2]（2015）在《六自由度微动并联机器人工作空间分析》一文中研究指出以实际研制的微动并联机器人为研究对象,对其工作空间进行了分析。首先给出了微动并联机器人的机构组成及工作原理,依据本身结构特点,分析了影响工作空间的约束条件。为了得到机器人带有倾斜调整能力的工作空间,采用合适的欧拉角表达运动平台的姿态,给出了运动学逆解的求解方法,并在此基础上利用数值法通过空间扫描边界点的方式获得了机器人定姿态工作空间和灵活姿态角为700μrad工作空间。该分析方法对微动并联机器人设计及性能评价具有重要意义。(本文来源于《长春理工大学学报(自然科学版)》期刊2015年04期）
袁超[3]（2014）在《一种叁自由度微动并联机器人的运动学及动力学性能分析》一文中研究指出本文以中电集团创新基金项目“晶体自主减振技术研究”为背景,并且为之设计了叁自由度微动并联机器人以满足其要求。本文以该叁自由度微动并联机器人为研究对象,建立了其运动学数学模型、动力学数学模型和虚拟样机模型,通过对比分析证明建模的正确性,并且分析了该叁自由度微动并联机器人的运动学和动力学特性。最后通过对其结构进行模态分析,确定其最小固有频率,为其伺服带宽确定提供参考。论文的主要研究工作总结如下:(1)设计了并联机器人的构型,并且根据机器人的构型分析了并联机器人的自由度,建立了叁自由度微动并联机器人的运动学数学模型和虚拟样机模型,通过仿真算例验证了两个模型的正确性,并且根据仿真结果给出了有关于运动规划方面的建议;分析了限制并联机器人工作空间的结构尺寸因素,并且根据运动学正解和限制因素求出了并联机器人的工作空间。(2)采用拉格朗日方程法建立叁自由度微动并联机器人的动力学数学模型,同时建立了该机器人的虚拟样机动力学模型,分别使用上述两种方法针对同一仿真算例进行了仿真分析,并且对比两种方法的仿真结果得知两种方法所得结果吻合良好,证明了所建立的叁自由度微动并联机器人的动力学数学模型和该机器人的虚拟样机动力学模型的正确性;根据所建立叁自由度微动并联机器人动力学数学模型对影响该机器人动力学特性的因素进行了分析并且根据分析结果对该并联机器人的驱动电机的选择提出了相应的建议;建立了叁自由度微动并联机器人的刚度模型,从刚度的角度为驱动电机的选择提供了依据。(3)确定了以叁条路径(从工作空间横截面中心至其边缘;沿工作空间横截面边缘中点到横截面顶点;沿竖直轨迹由高到低)对工作空间内叁自由度微动并联机器人的结构最小固有频率进行分析;建立了动平台处于不同位置时对应的叁自由度微动并联机器人的结构模型,并且在ANSYS中进行模态分析,得出动平台处于不同位置时对应结构的最小固有频率;最后分析在工作空间中该叁自由度微动并联机器人结构的最小固有频率分布情况,确定了该叁自由度并联微动机器人在其工作空间中结构的最小固有频率,为确定该叁自由度微动并联机器人频带宽度提供了参考。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-12-01）
高名旺,张宪民[4]（2012）在《平面宏动并联机器人动态模拟》一文中研究指出针对宏微结合的宏动并联机器人建立了动力学模型,实现基于模型的滑模控制及仿真。首先,根据机构闭式约束等式,分析机构的逆位置和正位置,同时推导了机构的速度和加速度关系式。在此基础上,选择各杆件的关键点,建立各关键点的偏速度和偏角速度,利用Newton-Euler公式分析各杆件的惯性力和惯性力矩,考虑了微动平台对宏动机器人运动的作用,根据虚功原理建立了动力学方程。最后,应用动态补偿策略,设计了滑模控制器。仿真结果表明了方法的有效性。(本文来源于《农业机械学报》期刊2012年08期）
熊伟[5]（2010）在《4-RPUR柔性微动并联机器人的性能分析与研究》一文中研究指出在过去的十年中,微动机器人得到了飞速的发展,微动机器人运动精细,可达亚微米甚至纳米级的定位精度,在MEMS制造、光学调整、光纤作业、激光制导、生物医疗、IC制造等领域得到了广泛的应用。随着纳米技术的进一步发展,具有精确定位精度的少自由度微动机器人是进行微操作的主要定位工具,具有重要的研究价值。本文基于四自由度4-RPUR并联机构设计一种微动机器人,该微动机器人采用压电陶瓷为驱动元件和柔性铰链的结构形式,具有控制简单方便、结构紧凑、刚度大等优点。因此本文将对机构的动力学、静力学、精度及误差进行分析,为机构的设计提供参考。作为研究4-RPUR微动并联机器人的基础,针对微动机器人的运动特点,采用微分的方法进行运动学分析,并建立了反映输入、输出位移、速度、加速度关系的特征矩阵。为其精度分析奠定基础。微动机构的微小运动是通过驱动力使材料变形及其变形强耦合实现的。基于材料力学理论,推导出微动机器人支链柔性铰链变形的刚度矩阵表达式,并通过对摄动微位移的求解,得出柔性铰链的微变形和摄动微位移之间的关系,最后采用虚功原理建立微动并联机器人的刚度模型,由柔性铰链的刚度矩阵开始递推计算出4-RPUR并联微动机构的刚度矩阵。基于位置反解分析,并考虑到各种误差源,对4-RPUR微动并联机器人的广义几何误差进行了分析,并对其误差作了误差补偿分析,对微动机构的设计和制造有一定的指导意义。刚柔耦合是多体系统最常见的力学模型,探讨其建模规律是多体系统动力学研究的重要内容。将ANSYS中生成的柔性铰链结构模态中性文件,导入ADAMS软件中作为柔性体,建立4-RPUR机器人机构的刚柔藕合模型,从而实现4-RPUR微动并联机器人在微小运动过程中的动态仿真,得到其运动学规律曲线,在施加一定载荷的情况下,对机构进行动力学仿真,得到其动力学规律曲线,为深入了解4-RPUR微动并联机器人的动态特性提供了有效的分析手段,为其结构设计提供了依据。(本文来源于《华东交通大学》期刊2010-10-23）
丰茂[6]（2009）在《高精度3-PPSR微动并联机器人的研究》一文中研究指出在过去的十多年中,微纳操作技术得到了飞速的发展,微纳操作系统在MEMS制造、光学调整、光纤作业、激光制导等领域得到了广泛的应用。微动机器人是微纳操作系统的重要组成部分,其主要功能是对微小操作对象实现微纳米级精度的位姿调整,其性能直接决定微纳操作系统的操作能力。因此,研究具有纳米级定位精度的多自由度微操作机器人具有极其重要的科学与应用价值。本课题来源于国家自然科学基金项目“用于纳米操作的6自由度3-PPSR微动机器人(项目编号50605013)”。主要内容是研制集机构、驱动、位姿检测和闭环控制一体化的高精度微动并联机器人。本文对3-PPSR微动并联机器人进行以工作空间为目标的结构参数设计,并分析结构参数误差对末端定位精度的影响,建立3-PPSR微动并联机器人误差模型,为3-PPSR微动并联机器人设计及标定提供了理论指导。采用非接触式高精度微位移传感器,提出针对3-PPSR微动并联机器人的非接触式6点测量方法对位姿进行检测。在此基础上结合误差模型,利用最小二乘辨识算法,对微动并联机器人进行标定,得到微动机器人的主要结构参数误差,并用于补偿位姿误差。实验证明,基于误差模型的最小二乘参数辨识标定方法可有效补偿定位误差,实现微动机器人的高精度定位。针对6自由度并联机器人系统模型复杂,压电陶瓷具有迟滞和蠕变等特点,采用模糊PID控制算法对微动并联机器人进行全闭环控制。实验结果表明微动并联机器人的工作空间可达6.4×5.8×5.4μm~3,直线分辨率3.3nm,转角分辨率0.067″,通过全闭环控制可使微动机器人平动定位精度和重复定位精度分别达到2.8nm和3.5nm,转动定位精度和重复定位精度分别达到0.13″和0.2″,最终实现3-PPSR微动并联机器人在微米级运动空间内具有纳米级的运动精度。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-06-01）
刘平安[7]（2008）在《3-DOF平面微动并联机器人的动-静态建模》一文中研究指出在迭加变形原理基础上,利用柔性关节两端的广义力传递关系和位移传递关系,分别对微动并联机器人进行运动学建模和静力学建模,两者相结合构成系统的动-静态模型.对于大多数工作在低速、低频和工作空间较小的微动机器人都是适应的.以3-DOF平面并联微动机器人为例,介绍了整个建模过程和求解方法.相比应用伪刚体法进行的解析建模,模型精度有了大幅度的提高.(本文来源于《华东交通大学学报》期刊2008年06期）
葛建中,王振华[8]（2008）在《压电陶瓷驱动微动并联机器人工作空间分析》一文中研究指出机器人的工作空间是衡量机器人性能的重要指标之一。该文针对微动并联机器人的特点,分析了并联机器人的工作空间的约束条件。采用极限边界数值搜索算法计算了实际机器人的工作空间,并分别分析了微动并联机器人的杆长、杆长变化量、平台半径、铰链分布点等参数对机器人工作空间的影响和变化趋势。上述分析对于并联机器人构型设计具有重要的指导意义。(本文来源于《压电与声光》期刊2008年05期）
刘平安[9]（2008）在《柔性关节及3-DOF微动平面并联机器人设计与分析》一文中研究指出柔性铰链和并联机器人由于自身所具有的明显特性,在微操作领域正被广泛地得到应用。叁自由度(3-DOF)平面并联机器人是并联机器人家族中的重要组成部分,由于结构简单、控制方便和制造成本低廉等原因,在微操作领域有着重要的应用前景和开发价值。本文主要以柔性关节和3-DOF平面并联机器人为对象,研究其在微动机器人中的设计和分析,对开发新型微操作并联机器人系统具有重要的意义。本文所开展的主要研究工作如下:首先,文章讨论了3-DOF平面并联机器人的类型分析,建立了基于正解运动学模型的分类。与传统分类方法比较,具有方法简单实用,类型特性鲜明。并介绍了各类型的运动学正、反解模型的推导及求解过程。然后,针对微操作机器人中的关键技术-微动柔性关节设计问题,提出了两种新型的微动柔性关节,即余弦曲线轮廓和双曲余弦曲线轮廓微动柔性关节。应用Castigliano's Displacement Theorem(卡氏位移定理),即应变能理论推导出它们的柔度系数矩阵中各元素的解析表达式。并通过有限元分析手段,对其各种工作载荷作用下的应力、变形规律进行研究,将它们与最常用的微动关节-半圆弧微动柔性关节进行比较,得出在不同性质载荷作用下各自的柔性性能,验证其有效性。在此基础上,考虑非功能方向上的变形影响,提出了微动关节的变形迭加过程,推导出了微动关节运动传递过程中的坐标变换矩阵。同时,以(?)RR型3-DOF平面并联微操作机器人为例,介绍了微动机器人的运动学和动力学建模及其求解问题。分别通过微分运动简化法、闭环运动链矢量法推导出系统简化的线性运动学和动力学模型;采用伪刚体法、变形迭加法结合系统运动学方程和静力平衡方程,建立其动态-静力模型即动-静态模型,介绍了详细的求解过程和结果,说明了其运动精度差异。最后,针对设计制作出的3-DOF平面并联微操作机器人,通过采用简化线性方法、有限元分析方法和实验测定手段建立线性化运动学模型,分别得到了3-DOF平面并联微操作机器人的运动Jacobian矩阵。在此基础上,求出叁个对应的输出平台工作空间,通过分析和比较,验证本研究的有效性。(本文来源于《北京交通大学》期刊2008-06-01）
高永立[10]（2007）在《基于微注射的微动并联机器人机构研究》一文中研究指出近年来,随着微动机器人技术的发展,生物工程技术也获得了飞速发展。本论文针对生物工程中细胞注射微操作这一应用领域,结合微动并联机器人的特点,进行了微注射操作并联机器人机构的研究。具体内容如下:1.在分析了微注射操作技术要求和微动机器人机构结构特点的基础上,对少自由度微动并联机构进行了构型研究,确定了微操作机构构型的理论依据。2.对比分析了可实现并联机构动平台3平移运动的支链结构类型,并以3-RUU并联机构作为原型,采用正交布置形式,通过柔性铰链替换法设计出了一种新型的3-RUU柔性并联机构,同时建立了这种机构的叁维模型。3.根据微动机器人的功能特性,研究了多种柔性运动副的形状与柔度和运动精度的关系,重点分析了柔性转动副分别在力、力偶作用下,实际转动轴心的变化情况,并根据所得的结果提出了根据受力形式不同创建支链中相应结构柔性转动副的设计方法,并用于新型3-RUU柔性并联机构的设计中。4.对3-RUU柔性并联机构进行了运动学分析,建立了3-RUU微注射机构的运动学正、反解方程,通过Matlab软件对该机构的数学模型进行了实例分析。同时对3-RUU微注射机构进行了有限元分析,仿真分析结果表明本文所设计的3-RUU柔性并联机构能够满足生物工程中微注射操作的运动功能要求。(本文来源于《北京交通大学》期刊2007-12-18）
微动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：
以实际研制的微动并联机器人为研究对象,对其工作空间进行了分析。首先给出了微动并联机器人的机构组成及工作原理,依据本身结构特点,分析了影响工作空间的约束条件。为了得到机器人带有倾斜调整能力的工作空间,采用合适的欧拉角表达运动平台的姿态,给出了运动学逆解的求解方法,并在此基础上利用数值法通过空间扫描边界点的方式获得了机器人定姿态工作空间和灵活姿态角为700μrad工作空间。该分析方法对微动并联机器人设计及性能评价具有重要意义。
（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。
微动并联机器人论文参考文献
[1].梁旺.多自由度微动并联机器人鲁棒非线性控制[D].中原工学院.2018
[2].郭本银,刘钰,苗亮.六自由度微动并联机器人工作空间分析[J].长春理工大学学报(自然科学版).2015
[3].袁超.一种叁自由度微动并联机器人的运动学及动力学性能分析[D].西安电子科技大学.2014
[4].高名旺,张宪民.平面宏动并联机器人动态模拟[J].农业机械学报.2012
[5].熊伟.4-RPUR柔性微动并联机器人的性能分析与研究[D].华东交通大学.2010
[6].丰茂.高精度3-PPSR微动并联机器人的研究[D].哈尔滨工业大学.2009
[7].刘平安.3-DOF平面微动并联机器人的动-静态建模[J].华东交通大学学报.2008
[8].葛建中,王振华.压电陶瓷驱动微动并联机器人工作空间分析[J].压电与声光.2008
[9].刘平安.柔性关节及3-DOF微动平面并联机器人设计与分析[D].北京交通大学.2008
[10].高永立.基于微注射的微动并联机器人机构研究[D].北京交通大学.2007