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《浙江工业大学》 2005年
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行波超声波电机的位置速度控制及其在机器人多自由度关节中的应用

李宪章  
【摘要】:机器人多自由度关节是机器人技术领域研究的热点和难点,传统的关节一般结构复杂,制造安装困难,而多自由度球形电机又处于研究阶段,性能未达到实用要求。本文对2002年冯浩教授提出的新型多自由度关节进行了研究,针对关节驱动电机低速大转矩、断电自锁的要求,选用了超声波电机对其进行驱动,使新型关节的实现成为可能,并同时简化了关节的结构,提高了可控精度。 超声波电机具有响应快、体积小转矩大、转速低,不受电磁影响,断点自锁等优点,但超声波电机数学模型的不确定性给其位置速度控制增加了难度。本文对日本Shinsei公司的行波超声波电机USR-30进行了运行特性、调速特性、瞬态特性和步进特性试验得到其特性,并在此基础上,针对其在新型机器人多自由度关节中的运行特点,提出了一种简单易行、精度高、转速低的微步控制方法,使控制精度达到0.01度,此方法在精密定位方面具有普遍意义。本文还对机器人多自由度关节的路径规划进行了研究,提出了一种新的β-γ平面路径规划法,降低了路径规划的难度。最后,为行波超声波电机驱动的机器人多自由度关节设计了控制系统,实现了对关节的实时控制。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP242

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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【二级引证文献】
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