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《燕山大学》 2015年
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四足并联腿步行椅机器人的轨迹规划及控制实现

陈娜  
【摘要】:相对于串联机器人,并联机器人具有承载能力强和精度高等优点,并成为研究热点。本文将4(2UPS+UP)并联腿步行椅机器人作为研究对象,以运动控制为主线,重点对该四足并联腿步行椅机器人的运动学和在直角坐标系内的可运动空间进行分析,规划机器人足端轨迹曲线,进行虚拟样机仿真和控制实现等研究。首先,本文采用模块化思想将机构分成四个相同的单腿机构模块,对机构的结构进行分析,并基于坐标变换法对机构进行了运动正反解分析。其次,结合机构运动过程中的约束条件和运动学反解,运用MATLAB计算得到单腿机构的两个不同足端点在直角坐标系中的可运动空间。同时,对机构的步态和轨迹曲线进行选择和规划,并通过计算得到单腿机构三个分支的位移、速度和加速度变化曲线。然后,利用ADAMS建立模型,并进行运动仿真,通过单腿机构的仿真与理论模型进行对比,验证模型建立的正确性,而后对整机进行仿真得到四个腿机构各分支位移的变化曲线。随后,选择分布式控制和基于运动学的控制法作为系统的总体控制策略和控制方法,并基于Lab VIEW对该机器人的控制系统进行了各功能模块的软件设计。最后,对四足并联腿步行椅机器人进行了零件的加工和装配,完成实物样机,并搭建单腿和整机实验平台进行了运动测试,验证了该机构的设计合理性,能够完成给定的轨迹运动。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TP242

【参考文献】
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