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针对模块化机械臂动力学中存在的参数不确定性及外界干扰,在参考输入受噪声影响的情况下,提出了一种离散时间模块化机械臂关节空间分布式控制策略。利用跟踪微分器获得了高质量的角位移信号及其微分信号,利用扩张状态观测器来补偿机械臂不确定非线性动力学以及外部干扰,并采用非线性状态误差反馈形成控制作用,在关节空间设计强鲁棒性的自抗扰控制器实现机械臂关节空间的轨迹跟踪控制。由于对每个关节单独设计了控制器,因此控制器结构简单,易于实现,仿真结果进一步验证了所提方案优于传统控制方法。 相似文献
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本文通过运用柔性臂动力学及控制理论,对柔性臂与控制系统的参数耦合进行分析,并构建了柔性臂的动力学方程及传递函数模型,利用Ritz法求系统的振型函数与频率,最后建立了柔性臂状态空间耦合模型,得出机械结构与控制系统之间的相互耦合性是比较强的,我们应当对机械结构与控制系统进行耦合建模与一体化设计,从而满足当今对机电系统的高性能要求。 相似文献
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为了研究六自由度工业机械臂的动力学特性,基于拉格朗日方程建立机械臂的动力学理论和仿真模型。分别建立各个构件的转动动能、平动动能和势能方程,进而得到各个构件的拉格朗日因子,通过虚拟样机模型测量对应构件的拉格朗日因子三个组成部分,与相应的模型计算结果进行对比,验证拉格朗日因子的正确性。基于正确的拉格朗日因子和广义多刚体动力学方程,建立最终的机械臂动力学模型,并通过ADAMS动力学仿真验证所建立的模型的正确性。 相似文献
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面对不同难度太空任务,要求机械臂需满足刚度及工作荷载等不同条件,文中提出设计高承载比的可变结构空间桁架机械臂。先建立可变结构空间桁架机械臂动力模型,分析由八面体VGT及3-RPS构成的桁架机械臂结构形式,通过运用笛卡尔坐标及变分原理构建机械臂系统动力学模型,在笛卡尔坐标空间中表述刚体运动轨迹,利用卡尔单角对机械臂杆件转动过程进行描述;通过上述模型对机械臂实现初始位姿标定,以旋量理论为基础结合距离模型对机械臂位姿进行准确标定,使机械臂坐标系和测量设备坐标系间转换误差达到最小。仿真实验证明,采用文中高承载比的可变结构空间桁架机械臂能够准确完成精密太空任务。 相似文献
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正机械臂是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的多自由度自动化装置,其研究一直备受关注,桌面级机械臂致力于减小机械臂的尺寸,具有较高的实用前景。通过对四杆机械臂的运动学分析,本文在建立相应的数学模型的同时设计对应的机械结构,使用Labview做上位机对模型的相关变量进行控制,再经由Arduino板做下位机控制舵机,实现基于上位机模拟解算,下位机驱动控制的四自由度机械臂,并增添了双模式,模拟姿态等多个模块化设计。最后通过实验证明该机械臂能有效的克服机械臂系统的各种干扰因素。结构设计合理,控制准确,实现了低成本,多功能的机械臂控制。 相似文献
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《科技通报》2018,(10)
伺服驱动下机械臂运动规划是整个机械臂系统中关键构成部分。为确保机械臂在运动过程中双臂得到约束并快速达到目标位置,文中提出基于云计算的柔性机械臂挠性补偿避碰方法。在云计算环境下,运用确定运动刚体姿势参数当作坐标变量,广义空间内包含六维空间,三维代表刚体位置,另三维代表姿态,同时将特定姿势变换为空间中定点;云计算下通过划分空间后使未被障碍物占据的自由自空间成为机械臂规划空间。利用拉格朗日理论建立动力学模型,在该模型基础上求解出机械臂关节力矩。上述力矩对机械臂杆实现补偿,使挠性补偿至D-H参数中,矫正柔性机械臂运动学解,将逆运动学解当作运动目标节点;运动规划中,将关节力矩与电机力矩对比,确定节点在规划路径上,从而完成机械臂避碰规划过程。实验证明,所提方法可有效控制机械臂避碰。 相似文献
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为了能够更加准确的了解装载机工作装置的动力学特性,通过刚柔混合建模的方式,对装载机工作装置正载工况下的受力情况进行了计算和研究,并对装载机工作装置仿真模型进行了一个工作循环的动力学仿真,研究了工作装置中动臂的动载荷和相关的节点的状况.分析结果为装载机工作装置的结构优化设计提供了可靠的参考依据. 相似文献
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多体系统动力学理论在机械工程中有非常广泛的应用。在机械工程中应用多体系统动力学理论,一种常见的方法就是构建有关模型,其具有简化计算难度的功效。而本文则对多体系统动力学理论实际应用、动力学分析以及机械臂分析做出了相应的介绍。 相似文献
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<正>空间机械臂是实现航天器在轨操作、在轨组装、在轨服务等任务的有效工具。从早期的航天飞机机械臂（CanadarmI）,国际空间站的加拿大II臂（CanadarmII）、欧洲臂（ERA）、日本臂（JEMRMS）,到加拿大小臂（SPDM）、轨道快车机械臂、日本小臂（SFA）,航天器机械臂在轨完成了地面机械臂甚至无法完成的任务：包括超过10t空间大负载的大范围操作及辅助对接; 相似文献
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输油臂是码头运输液态货物时的重要运输设备,输油臂一般运输的都是高危货品,一旦输油臂出现损坏,将会给人类社会及自然环境造成极大的破坏。输油臂在货船和码头之间起到了连接的作用,所以自身具有非常复杂多样的电路装置,这些装置给输油臂的安全使用起到了良好的保障,因此,对于输油臂电器装置的保养维护就变得十分重要。本文就输油臂电器装置的安全管理和维护进行简要分析。 相似文献