一、高速轻型并联机械手关键技术及样机建造（论文文献综述）
宋灵芝[1]（2021）在《二自由度DELTA并联机器人结构分析及优化》文中研究说明并联机器人因在操作精度、空间结构占地比、承载能力、动态响应性能等方面具有一定的优势而被学者们广泛关注。本文探讨分析了一种二自由度DELTA并联机器人结构,针对其运动学和动力学两种性能,采用多目标优化遗传算法,获得了满足设计要求的结构基本参数。主要研究内容如下:（1）运用闭环矢量法则,推导出该二自由度并联机器人的运动学位置模型。通过正逆解模型求出速度雅可比矩阵,设计算例,采用MATLAB编程对机构的正逆解模型进行验证。根据虚功原理构造并联机器人的逆动力学数学模型,运用ADAMS虚拟仿真验证动力学模型的正确性。（2）分别构建并联机构运动学与动力学的全域性能评价指标,以性能指标为基础构造优化目标函数。引入机构空间体积比、传动角等约束条件,采用多目标优化遗传算法NSGA-Il算法对研究对象进行运动学、动力学性能优化,得到并联机构基本结构参数。对多目标参数优化时暂选的伺服电机进行校核,使电机与并联机构符合转动惯量匹配原则,所选电机需能够满足并联机构在典型抓取操作中的速度、转矩与功率要求,以此保证优化结果的有效性。运用局部性能指标对优化结果进行验证。（3）为保证并联机构具有良好的静动态特性,以多目标优化得出的结构基本参数为基础,创建并联机器人三维模型,在有限元分析软件中导入该模型,求解机构变形量、应力云图和低阶固有频率,查验并联机器人结构是否满足刚度与稳定性要求,从而进一步证明本文采取的多目标优化方法的正确性。
刘现伟[2]（2020）在《并联机器人运动轨迹规划及控制研究》文中提出Delta并联机器人以其定位精度高、承载能力强、运行速度快等优点,被广泛应用于食品、电子、医药等流水包装线上,以完成分拣、搬运等工作。然而,在Delta机器人分拣作业时,对其运动轨迹规划的好坏直接影响着机器人的运动效率、运动精度和运动平稳性。针对Delta并联机器人分拣作业时,在关节坐标空间与直角坐标空间中运动曲线不平滑问题,对其运动规律、运动轨迹及控制问题进行研究分析。本文首先对Delta并联机器人的机械结构进行分析。建立了Delta并联机器人正逆解运动学表达式,并编程验证运动学表达式的正确性。根据正向运动学表达式,分析了机器人的工作空间,速度模型和加速度模型。其次,为研究Delta并联机器人的运动轨迹和控制算法,搭建了基于Sim Mechanics的Delta并联机器运动学仿真系统和控制仿真系统。并通过圆形轨迹验证机器人运动学仿真系统的正确性与可靠性;通过控制仿真系统,对Delta并联机器人进行控制算法分析。再次,为使Delta并联机器人具有较好的运动效率和运动平稳性,对机器人的运动规律和运动轨迹进行研究。在常规运动规律的基础上,提出了正（余）弦与多项式相复合的运动规律和叠加摆线运动规律,并与其它的运动规律进行对比分析。此外,运用合成轨迹规划的方法,设计了不同运动规律下的运动合成轨迹,并与常规门型轨迹及其它合成轨迹进行对比分析。最后,为验证Delta并联机器人运动效果,搭建基于Turbo PMAC Clipper运动控制器的Delta并联机器人实验平台。然后编写PID控制算法、基于PVT模式的运动程序,实现Delta并联机器人的运动控制,完成了对理论分析的验证。仿真和实验结果表明,在归一化后,叠加摆线运动规律的速度峰值最低,且具有较高的加减速运动效率;而合成轨迹规划方法能有效降低机器人末端运动速度,使机器人的运动状态更加平稳。
杨汝[3]（2020）在《基于变长度平行四边形的少自由度并联机构的研究》文中研究指明并联机构由于具有刚度好、惯量小、位置精度高等优点,在工业上得到广泛的应用。尤其是少自由度并联机构,与六自由度并联机构相比具有结构简单、易于控制和制造成本低等特点,通过将驱动器安装在机架上,采用轻质杆作为运动臂,从而可使末端执行器获得极高的速度和加速度,因而适合于完成生产线上快速地进行轻小物品抓放的任务。通过对适用于以上场合的少自由度并联机构进行分析发现其核心设计理念是采用平行四边形结构作为闭环子链,这可以确保末端执行器相对于定平台始终保持平动。基于平行四边形闭环子链的研究,本文首先提出了一系列基于变长度平行四边形结构的运动支链,即同步伸缩平行四边形闭环子链及其复合支链。它们通过一个电机控制平行四边形结构中一组对边的同步伸缩从而保证另外一组对边能够始终保持平行。变长度平行四边形结构不仅具有平行四边形闭环子链中特殊的平行几何关系,而且扩展了平行四边形闭环子链的应用范围。根据构型推演法,文中利用基于变长度平行四边形的运动支链得到了一系列少自由度并联机构,如:新型两平动、新型三平动和新型三平一转并联机构。相比现有的Diamond机构,Delta机构和X4机构等,新型结构具有结构紧凑、占地空间小和制造简单等优势。由于高阶运动学能够轻松解决闭环运动等式的简化和运算问题,因此在对以上含闭环子链的并联机构进行分析时,论文中引入了高阶运动学理论即基于螺旋理论的闭环速度等式,解决了以上并联机构自由度的计算问题,从而验证了新型少自由度并联机构推演的正确性。此外,通过简化的运动学模型,分析了新型少自由度并联机构的位置、速度、加速度和奇异性,并且仿真计算了新型少自由度并联机构的可达工作空间。根据新型两平动并联机构的刚体模型,建立了各个支链速度和加速度的数学模型,得到了各个支链的雅克比矩阵。基于虚功原理法,结合新型两平动并联机构运动学分析的结果,建立了机构的整体逆动力学模型。通过MATLAB软件进行数值仿真,得到了该新型两平动并联机构驱动力/力矩的变化曲线图。最后建造新型两平动并联机构的实验样机并且进行基于逆运动学的位置控制实验,验证机构的合理性和运动可行性。
柳成[4]（2020）在《Delta高速并联机器人关键技术的研究》文中研究表明在“中国制造2025”和“工业互联网”被提出,国内人口红利减少的背景下,Delta并联机器人以其独特的优势得到了快速发展,广泛应用于高精、尖端领域。因此,Delta并联机器人对稳定性、快速性、定位精度、自适应性等性能提出了更高的要求,运动学求解、轨迹规划、动力学控制,成为Delta并联机器人中最重要的研究方向。本文分别在运动学求解、轨迹规划方法、动力学控制、伺服系统控制方面开展Delta高速并联机器人的关键技术的研究,主要研究工作及创新点归纳如下:1.从Delta高速并联机器人的机械结构入手,运用几何方法对并联机器人正运动学、逆运动学分别求解,采用Matlab进行运算,通过不同区域数据进行正、逆运动学求解,验证了方法的准确性。针对几何法对正运动学求解的不足,提出使用基于遗传算法的BP神经网络对Delta高速并联机器人正运动学进行求解,实现运算速度的提高,满足系统快速性的需求。首先,采用LM法对BP神经网络进行训练,通过训练,三层结构BP神经网络进行预测能取得较好的效果,但精度不高。接着,针对此问题,采用遗传算法提高了BP神经网络的性能,降低了误差,实现了高精度求解。与几何法相比,基于遗传算法的BP神经网络求解方法降低了求解时间。最后,运用正运动学求解得到的位姿数据,分析了末端操作器能够达到的所有空间位置的集合,绘制了并联机器人工作空间三维图,保障机器人高速运动不发生碰撞和无奇异位形。2.Delta高速并联机器人三个关节的运动轨迹决定着动平台末端的定位精度、运动时间（速度）,关系到整个机器人的能耗及寿命,因此Delta高速并联机器人轨迹规划有着重要的意义。首先,本文分别对现有“门”型轨迹的插值方法4-3-4、3-5-3和4-5-4等方法进行仿真分析,结果表明:4-3-4次多项式插值方法轨迹规划最优;然后,针对4-3-4次多项式插值方法的能耗及搬运段轨迹问题,增加关键点,提出采用4-3-3-4次多项式插值运动规律,设计了Delta高速并联机器人三个关节的角位移曲线、角速度曲线、角加速度曲线。仿真结果表明,4-3-3-4次多项式插值方法曲线更加平滑,系统运行时,能耗更低;最后,为了实现Delta高速机器人运行区间内运行时间最短,采用一种改进的粒子群算法,用于优化空间轨迹4-3-3-4次多项式插值。为求出各粒子的最优解,对参数进行优化,从而得到高速并联机器人运动轨迹的最优时间。3.为了更好地跟踪已规划好的曲线,提出基于线性自抗扰控制的Delta高速并联机器人动力学控制策略,控制策略对三个关节之间的耦合和内外部扰动,进行观测和补偿,实现解耦控制。为验证提出控制策略的效果,分别给定输入具有代表性的直线、圆形、8字形轨迹及多种扰动,运用PID方法和线性自抗扰方法分别进行仿真,仿真对比分析表明,线性自抗扰控制策略应用到Delta高速并联机器人控制中,轨迹跟踪好,系统鲁棒性强。4.设计了机器人关节控制环节——伺服控制系统。分析了电流环、速度环及位置环的数学模型,给出了控制器参数的计算方法,分析了空间电压矢量脉宽调制的实现算法,伺服系统具有无超调、响应速度快、定位精度高等优点。5.构建Delta高速并联机器人的实验样机,验证了Delta高速并联机器人高速运行时的轨迹规划波形和线性自抗扰控制策略的控制效果。
闫寒[5]（2019）在《三自由度并联机械手动力学控制方法研究》文中进行了进一步梳理本文以三自由度Delta机械手为研究对象,围绕提升高速并联机械手动力学性能这一目标展开研究。首先讨论了并联机械手动力学模型的建立和简化问题,分析了传统简化方法产生较大误差的原因并提出了更准确有效的简化刚体动力学模型建立方法;接下来对伺服控制系统进行建模,并采用参数辨识方法对伺服系统中的时变参数进行辨识,获得了更高精度的伺服参数时变值;最后探讨了PID控制、动力学前馈控制等控制方法在高速并联机械手控制中的应用,并通过仿真和实验验证了提出控制方法的有效性。全文主要内容如下:并联机械手刚体动力学模型的建立和简化方面,采用矢量法建立三自由度并联机械手运动学模型,采用虚功原理建立其完备刚体动力学模型;分析了完备刚体动力学模型中各项的含义及对其进行简化的意义,接下来对前人研究提出的刚体动力学模型简化方法产生误差进行溯源分析,找到了降低简化模型精度的主要原因,并据此提出了一种双独立系数的刚体动力学简化方法,以简化刚体动力学模型与完备刚体动力学模型均方根误差（RMSE）最小为指标提出了一种确定简化系数的通用方法,通过仿真验证了提出简化方法的有效性。伺服系统参数辨识方面,首先对高速并联机械手伺服系统进行建模,获得伺服系统参数辨识模型;接下来确定了伺服电机绕组电感和电阻为待辨识参数,研究了迭代学习控制思想在参数辨识方面的应用。搭建了伺服系统参数辨识实验平台,对获得的并联机械手单轴输入信号与输出信号采用迭代学习辨识方法进行了参数辨识,获得更准确的待辨识参数的时变值。并联机械手动力学控制方面,首先建立高速并联机械手动力学前馈控制模型,推导了前馈控制降低误差的原理,并通过仿真整定了动力学前馈系数。接下来研究了并联机械手前馈+H∞控制方法以及自抗扰控制策略,针对研究对象设计了H∞控制器和自抗扰控制器。采用Simulink软件通过详细的仿真实验对上述控制方法的结果进行了分析验证,根据仿真结果发现H∞控制器会大大提高机械手鲁棒性,但对机械手动态跟随特性会产生较大影响,因此应对控制器参数进行了一定的修正,修正后的控制器在仿真实验中获得了更好的控制效果。最后借助伺服系统参数辨识控制实验平台进行了并联机械手动力学前馈控制实验,通过与传统PID控制的实验结果进行对比,验证了动力学前馈控制方法中机械手末端位置最大跟踪误差有所减小。
尚凯歌[6]（2019）在《茶叶采摘机器人机械结构设计及控制系统研究》文中研究指明茶叶采摘成本高、对时令有严格要求,随着我国人口红利逐渐消失,用工荒日渐加剧,这些问题已成为限制茶产业转型升级的重大障碍;其对于名优茶影响更为显着,大宗茶机械化采摘虽能提高茶叶采摘效率,但其切割时缺乏选择性且损坏茶树木质部分,所采摘茶叶不能满足严格的名优茶新芽采摘标准及要求。基于以上情况本文通过对现阶段农业领域内大宗茶及果蔬采摘设备研究,结合并联机器人技术提出一种具有选择性采摘的新型名优茶采摘机器人设计方案,通过对其机械结构与控制系统研究,使所采摘茶叶更接近于名优茶鲜叶采摘要求。本文通过对茶园与茶叶特征及国内外茶叶采摘机设计原则进行分析,提出本课题采茶机总体设计方案,重点对采茶机Delta并联机器人机械结构、机器人末端采集器、履带式行走机构、茶叶传送机构进行机械结构设计;对Delta机构三维模型进行简化得到其机构空间几何关系;运用解析法对其运动学正逆解进行推导解算;结合搜索法对Delta机构工作空间进行边界包络面绘制并求解边界值;在运动学解算基础上,对采茶机并联机构进行ADAMS逆向运动学仿真分析,得到末端执行器固定平台中心运动数据信息;将运动规律代入MATLAB运动学逆解算法,计算其相应运动学逆解,验证ADAMS仿真结果正确性;并对并联机构进行ADAMS运动学正解仿真。为采茶机装备并联机构样机设计与制作提供详实理论依据。根据采茶机总体设计方案,对采茶机电控系统进行设计包括:控制系统硬件结构设计、采茶机电路系统设计、PLC程序与人机交互界面设计、基于Cortex-M3嵌入式Delta并联机器人控制器设计与制作。对并联机器人控制平台进行上位机软件设计与实验分析,通过C#编写上位机软件模拟茶叶新梢识别系统向并联机器人控制器发送位置数据,经过多次实验标记了机器人35个坐标点并对其精度进行分析。
孙冠群[7]（2019）在《正交型四自由度高速并联机械手的优化设计与轨迹规划》文中指出随着并联机械手的应用与发展,尤其是四自由度高速并联机械手,因具有结构紧凑,工作效率高,工作环境灵活等优点得到广泛关注。本文基于此以一种正交型四自由度高速并联机械手为研究对象,对其结构原理、运动学、尺寸优化以及轨迹规划进行分析研究,并完成了机械手的样机研制与实验验证。首先根据机构的结构特点分析了机构的自由度性质,并通过改变驱动电机的布置方式与连杆的连接形式,提出多种衍生机构,最后通过软件仿真对机构的运动特性进行验证。通过建立机构的运动学模型,得出机构的正反解,并在此基础上对机构的速度、加速度以及奇异性进行分析。在尺寸优化分析中,根据整机的结构特点,将整机拆分成两部分进行研究以简化分析难度,结合工作空间与力传递特性两个性能指标分别建立机构结构参数与它们之间的关系,得出最优解区域,并进行算例验证。最后给出三种不同工作空间对应的尺寸系列,分析它们的转动能力,并利用极限边界搜索法得出在给定工作空间下驱动关节的转动范围,为后续的轨迹规划奠定了基础。轨迹规划研究中,以两种运动规律曲线与两种门字型路径组成四种轨迹规划方案,提出一种轨迹规划策略,给定机械手的运动周期,以驱动关节最大角加速度为目标函数,分别对四种方案下的门字型各路径段时间进行优化,并通过软件仿真验证此轨迹规划策略的合理性,最后通过对比四种方案的优化结果,从中选出最优的一种方案用于后期的样机实验。通过搭建起来的运动控制系统测量机械手的重复定位精度,并在两种不同轨迹规划策略下完成机械手的样机实验,对比实验结果,进一步验证了本文提出的轨迹规划策略的实用性与可行性。
杨飞飞[8]（2018）在《基于非对称输入的支链嵌套并联机械手残余振动抑制研究》文中提出电子芯片的需求增加带动了相关产业的迅猛发展,高速高精度硅片操作机械手已经成为保障产品性能提高产品品质的关键设备。本课题以一种三自由度支链嵌套并联机械手为研究对象,基于非对称输入对其残余振动抑制问题进行了相关研究。该并联机械手通过采用嵌套结构克服了常规机械手操作空间小的不足。课题研究以嵌入式运动控制器为核心控制硬件,通过采用非对称输入曲线对机械手各关节进行轨迹规划抑制了机械手在启停过程中的残余振动,实现了机械手在各工位之间的快速运行与精准定位。首先,依据实际加工场景的需求分析以及机械手的硬件结构确定机械手运动控制系统的初步方案。硬件方面,方案采用嵌入式运动控制器作为控制系统的主控设备,对控制系统的硬件平台进行搭建。软件方面,方案以MFC为WinCE平台的基础框架设计系统使用者与控制系统交互的HMI,并通过调用控制器SDK中提供的动态链接库对嵌入式运动控制器进行二次开发。其次,推导出了非对称S曲线的数学模型,并对数学模型进行了关键指标分析。通过结合曲线采样取值及控制器的PVT模式编程实现了机械手各关节的非对称输入。然后以非对称S曲线作为关节输入,通过搭建实验系统对机械手的残余振动抑制问题进行了实验研究。最后,对信号采集设备采集到的振动数据进行筛选整理和统计分析。分析采用非对称S曲线作为输入与机械手在减速行程的跟随误差和运动控制精度的关系,分析在目标位移为短位移和中位移时非对称系数R与机械手的最大残余振幅和残余振动衰减时间的关系以及当目标位移为长位移时非对称系数的变化与机械手运行平稳性的关系。
陈鹏[9]（2017）在《Delta并联机械手的机构特性与刚柔耦合分析》文中认为随着工业自动化水平的发展,工业机械手得到了越来越广泛的应用。Delta并联机械手被公认为是设计和应用最为成功的并联机械手之一。该机械手构型简单,具有结构刚度大、负载能力强和定位精度高等诸多优点。本文以三自由度Delta并联机械手为研究对象,针对其机构特性与刚柔耦合进行分析与研究,进而为该机械手的实际工程应用提供参考性的意见。论文的主要内容如下:首先,对Delta并联机械手进行了适当的简化,使用解析法得到了机械手的运动学正解和逆解,在此基础上推导出了机械手的雅可比矩阵和速度加速度模型,并进一步分析和讨论了机械手可能存在的奇异位型;在运动学正解的基础上分析了机械手的可达工作空间,并验证了上述分析的正确性;其次,对Delta并联机械手的轨迹规划进行了分析,对比了三种加速度规律的优缺点,最后基于修正梯形规律对机械手进行了轨迹规划。使用ADAMS和Matlab对轨迹规划进行了仿真,结果表明,在采用修正梯形规律对机械手进行轨迹规划时,机械手运行平稳,可以满足使用要求;然后,使用虚功原理建立了Delta并联机械手的刚体逆动力学模型,借助有限元分析软件对机械手的静动态特性进行了分析,找到了影响机械手工作性能的薄弱环节,为接下来的工作指明了方向;最后,使用ADAMS和ANSYS建立了Delta并联机械手的刚柔耦合虚拟样机模型。针对机械手常见的“门”字形运动轨迹,对比分析了机械手在刚体模型和刚柔耦合模型时,驱动电机的动力学特性和动平台的定位精度。在特定的工作空间要求下,针对机械手从动臂的尺寸参数进行优化分析,在经济型设计思想的指导下,得到了机械手从动臂最优的尺寸参数,为该机械手的实际工程应用提供了参考性意见。
彭志文[10]（2017）在《三自由度轻型并联机械手控制技术研究》文中认为随着国民经济持续发展,生产效率与产品质量都得到了极大提高,人们的物质需求也在不断增长,对机器人技术提出了更复杂的要求。其中少自由度并联机械手因具有刚度大、精度高、无累计误差等优点,在食品、药品和电子等行业应用前景广阔,具有很大的研究价值。本文以三自由度Delta并联机械手为研究对象,主要针对基于动力学的控制算法的设计及实现进行研究。首先介绍了 Delta并联机械手的主要结构,研究了机构逆运动学方程与简化逆动力学方程。并分别利用Matlab与Solidworks/Motion仿真,验证运动学准确性。利用Matlab/Simulink、Simmechanics分别建模仿真验证系统动力学逆解准确性。重点研究基于动力学的控制策略,在Simulink中设计控制器,在Simmechanics中搭建机械手物理模型,进行软件联合仿真分析。首先分析了计算力矩法的控制律与稳态误差,针对计算力矩法中PD参数难以确定、跟踪效果不理想等问题,设计模糊控制器,提出模糊自整定解耦控制策略,优化了控制参数,改善了跟踪效果。针对简化动力学方程所带来的被控对象具有不确定性以及存在外界环境随机扰动等问题,提出用径向基（RBF）神经网络逼近模型的不确定性,设计了 RBF神经网络补偿控制策略,并设计Lyapunov函数证明控制系统的稳定性。之后加入外部环境扰动,仿真对比三种控制算法跟踪期望轨迹的准确性。仿真结果表明,三种算法在无外部扰动情况下都可以很好的完成给定轨迹跟踪任务。在加入干扰后,计算力矩法稳态误差明显增大,RBF神经网络跟踪效果最优但运算量偏大,模糊解耦控制效果次优但运算量较小。最后进行控制系统的硬件与软件设计,搭建机械手试验平台。利用TwinCAT3与C++、Simulink等共同完成机械手的控制程序,其中控制算法主要在C++中实现。对计算力矩和模糊解耦算法进行轨迹跟踪试验,结果表明模糊解耦算法跟踪精度更高,稳态误差较小,能够较好的完成轨迹跟踪。同时表明控制系统可靠有效,能够处理较为繁重的算法计算任务,给并联机械手优化算法实用化提供了一种解决思路。
二、高速轻型并联机械手关键技术及样机建造（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、高速轻型并联机械手关键技术及样机建造（论文提纲范文）
（1）二自由度DELTA并联机器人结构分析及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 并联机器人研究现状 |
| 1.2.2 二自由度DELTA并联机器人简介 |
| 1.2.3 并联机器人运动学与动力学研究现状 |
| 1.2.4 结构优化设计现状 |
| 1.2.5 并联机构静动态性能分析现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 并联机器人运动学与动力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 并联机器人总体结构 |
| 2.2.1 基本结构分析 |
| 2.2.2 其他结构分析 |
| 2.3 并联机构运动学分析 |
| 2.3.1 机器人简化分析 |
| 2.3.2 运动学位置正解和逆解 |
| 2.3.3 速度、加速度求解和奇异位形分析 |
| 2.3.4 运动学模型验证 |
| 2.4 并联机器人动力学分析 |
| 2.4.1 并联机构的动力学分析 |
| 2.4.2 动力学模型验证 |
| 2.5 小结 |
| 3 性能指标分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 运动学性能指标分析 |
| 3.2.1 局部性能评价指标 |
| 3.2.2 全域性能评价指标 |
| 3.3 刚体动力学性能指标分析 |
| 3.3.1 动态可操作度椭球 |
| 3.3.2 基于奇异值的系统动力学性能指标 |
| 3.3.3 全域性能指标的构造 |
| 3.4 小结 |
| 4 多目标参数优化及校核验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 遗传算法 |
| 4.2.1 NAGS-II算法 |
| 4.2.3 NSGA-II算法流程 |
| 4.3 多目标优化 |
| 4.3.1 优化流程设计 |
| 4.3.2 工作空间分析 |
| 4.3.3 约束条件 |
| 4.3.4 目标函数 |
| 4.3.5 优化结果 |
| 4.4 电机校核 |
| 4.4.1 惯量匹配校核 |
| 4.4.2 主动关节角速度与转矩 |
| 4.5 优化结果验证 |
| 4.6 小结 |
| 5 并联机器人静、动态有限元分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 并联机器人三维模型建立 |
| 5.2.1 并联机器人基本结构参数 |
| 5.2.2 主动臂转角范围确定 |
| 5.2.3 连架从动臂固定铰链位置分析 |
| 5.3 并联机器人静、动态有限元分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）并联机器人运动轨迹规划及控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 并联机器人发展概述 |
| 1.2.2 并联机器人运动学研究现状 |
| 1.2.3 并联机器人轨迹规划研究现状 |
| 1.2.4 并联机器人控制策略研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 Delta并联机器人运动学及工作空间分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Delta并联机器人结构分析 |
| 2.2.1 Delta并联机构简介 |
| 2.2.2 自由度分析 |
| 2.2.3 机械坐标系的建立 |
| 2.3 Delta并联机器人运动学分析 |
| 2.3.1 逆向运动学分析 |
| 2.3.2 正向运动学分析 |
| 2.3.3 运动学算法验证 |
| 2.4 Delta并联机器人速度模型分析 |
| 2.5 Delta并联机器人加速度模型分析 |
| 2.6 Delta并联机器人工作空间分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于Sim Mechanics的 Delta并联机器人仿真系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sim Mechanics仿真环境简介 |
| 3.3 基于Solid Works/Sim Mechanics的 Delta并联机器人建模 |
| 3.3.1 Delta并联机器人的机构参数 |
| 3.3.2 Delta并联机器人的Solid Works模型 |
| 3.3.3 Delta并联机器人的Matlab/Sim Mechanics仿真模型 |
| 3.4 Delta并联机器人运动学仿真 |
| 3.4.1 运动学仿真模型 |
| 3.4.2 运动学仿真结果分析 |
| 3.5 Delta并联机器人控制算法仿真 |
| 3.5.1 PID控制原理 |
| 3.5.2 PID控制算法仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Delta并联机器人轨迹规划 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Delta并联机器人运动轨迹设定 |
| 4.2.1 运动轨迹简介 |
| 4.2.2 常规门型轨迹 |
| 4.2.3 门型轨迹的空间位置优化 |
| 4.3 运动规律分析 |
| 4.3.1 S型速度曲线运动规律 |
| 4.3.2 多项式运动规律 |
| 4.3.3 摆线运动规律 |
| 4.3.4 基于正(余)弦与多项式的复合运动规律 |
| 4.3.5 叠加摆线运动规律 |
| 4.3.6 运动规律对比 |
| 4.4 运动轨迹分析 |
| 4.4.1 基于S型速度曲线运动规律的门型轨迹 |
| 4.4.2 基于正(余)弦与多项式运动规律的圆弧轨迹 |
| 4.4.3 基于多项式运动规律的合成轨迹 |
| 4.4.4 基于叠加摆线运动规律的合成轨迹 |
| 4.4.5 运动轨迹仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Delta并联机器人实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验目的 |
| 5.3 Delta并联机器人硬件系统 |
| 5.3.1 Turbo PMAC Clipper运动控制器 |
| 5.3.2 机械本体及伺服系统 |
| 5.4 Delta并联机器人运动控制 |
| 5.4.1 运动学模型嵌入 |
| 5.4.2 Clipper控制卡的运动程序 |
| 5.5 Clipper控制卡的控制算法及数据采集 |
| 5.5.1 PID调试 |
| 5.5.2 开放伺服算法 |
| 5.5.3 数据采集模块 |
| 5.6 Delta并联机器人运动轨迹实验 |
| 5.6.1 轨迹实验设置 |
| 5.6.2 轨迹实验分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 程序 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）基于变长度平行四边形的少自由度并联机构的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究概况 |
| 1.3.1 型综合研究现状 |
| 1.3.2 运动学研究现状 |
| 1.3.3 动力学研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第二章 基于变长度平行四边形支链的设计与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 同步伸缩平行四边形闭环子链的设计 |
| 2.2.1 带传动式同步伸缩平行四边形机构 |
| 2.2.2 齿轮传动式同步伸缩平行四边形机构 |
| 2.2.3 带和齿轮混合传动式同步伸缩平行四边形机构 |
| 2.3 同步伸缩平行四边形闭环子链的自由度分析 |
| 2.3.1 螺旋理论基本概念 |
| 2.3.2 闭环速度等式的推导 |
| 2.3.3 同步伸缩平行四边形闭环子链的自由度分析 |
| 2.4 复合运动支链的设计与分析 |
| 2.4.1 复合运动支链的设计 |
| 2.4.2 复合运动支链的自由度分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 新型两平动并联机构的推演与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 新型两平动并联机构的推演 |
| 3.3 新型两平动并联机构的运动学分析 |
| 3.3.1 新型两平动并联机构的位置分析 |
| 3.3.2 新型两平动并联机构的速度分析 |
| 3.3.3 新型两平动并联机构的奇异分析 |
| 3.3.4 新型两平动并联机构的工作空间 |
| 3.4 新型两平动并联机构的动力学分析及仿真 |
| 3.4.1 新型两平动并联机构的动力学分析 |
| 3.4.2 新型两平动并联机构的动力学仿真 |
| 3.5 新型两平动并联机构样机及试验 |
| 3.5.1 新型两平动并联机构的样机介绍 |
| 3.5.2 新型两平动并联机构的样机试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 新型三平动并联机构的推演与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 新型三平动并联机构的推演 |
| 4.3 新型三平动并联机构的运动学分析 |
| 4.3.1 新型三平动并联机构的位置分析 |
| 4.3.2 新型三平动并联机构的速度分析 |
| 4.3.3 新型三平动并联机构的奇异分析 |
| 4.3.4 新型三平动并联机构的工作空间 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 新型三平一转并联机构的推演和分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 新型三平一转并联机构的推演 |
| 5.3 新型三平一转并联机构的运动学分析 |
| 5.3.1 新型三平一转并联机构的位置分析 |
| 5.3.2 新型三平一转并联机构的速度分析 |
| 5.3.3 新型三平一转并联机构的奇异分析 |
| 5.3.4 新型三平一转并联机构的工作空间 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文和专利 |
| 作者在攻读硕士学位期间所作的项目 |
| 致谢 |
（4）Delta高速并联机器人关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 DELTA并联机器人的国内外研究现状 |
| 1.2.1 Delta并联机器人运动学的研究 |
| 1.2.2 Delta并联机器人动力学模型的研究 |
| 1.2.3 Delta并联机器人轨迹规划方法的研究 |
| 1.2.4 Delta高速并联机器人轨迹跟踪控制策略及方法的研究 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第2章 DELTA高速并联机器人运动学分析 |
| 2.1 DELTA高速并联机器人结构 |
| 2.1.1 建立坐标系 |
| 2.1.2 逆运动学分析 |
| 2.1.3 正运动学分析 |
| 2.1.4 正运动学、逆运动学求解数据分析 |
| 2.2 基于BP神经网络的正运动学分析 |
| 2.2.1 BP神经网络设计 |
| 2.2.2 改进的神经网络算法 |
| 2.2.3 仿真与结果分析 |
| 2.3 DELTA并联机器人运动空间分析 |
| 2.3.1 位姿分析 |
| 2.3.2 工作空间影响因素 |
| 2.3.3 基于Matlab的 Delta高速机器人的工作空间的仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 DELTA高速并联机器人轨迹规划方法与优化 |
| 3.1 操作空间路径描述 |
| 3.2 关节空间分段多项式插值 |
| 3.2.1 4-3-4分段多项式 |
| 3.2.2 3-5-3分段多项式 |
| 3.2.3 4-5-4分段多项式 |
| 3.2.4 轨迹仿真分析 |
| 3.3 4-3-3-4分段多项式 |
| 3.3.1 4-3-3-4分段多项式分析 |
| 3.3.2 4-3-3-4仿真实验 |
| 3.3.3 仿真对比分析 |
| 3.4 一种改进的粒子群优化轨迹 |
| 3.4.1 改进的粒子群算法约束条件 |
| 3.4.2 改进的粒子群优化算法的仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 DELTA高速并联机器人控制系统的研究 |
| 4.1 DELTA高速并联机器人动力学建模 |
| 4.2 DELTA高速并联机器人动力学控制方案 |
| 4.2.1 基于PID控制的方案 |
| 4.2.2 自抗扰控制的方案 |
| 4.2.3 线性自抗扰控制器 |
| 4.2.4 系统控制器的设计 |
| 4.3 控制系统的设计与仿真 |
| 4.3.1 仿真模型设计 |
| 4.3.2 两种控制方法对比仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 伺服系统设计 |
| 5.1 伺服系统设计 |
| 5.1.1 电流环调节器的设计 |
| 5.1.2 速度环调节器的设计 |
| 5.1.3 位置环调节器的设计 |
| 5.2 仿真设计 |
| 5.2.1 PI调节器的Simulink模型 |
| 5.2.2 空间电压矢量脉宽调制算法实现及Simulink仿真 |
| 5.3 系统仿真与结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 实验验证 |
| 6.1 样机部分硬件设计 |
| 6.1.1 伺服控制系统硬件设计 |
| 6.1.2 Delta高速并联机器人控制系统设计 |
| 6.1.3 视觉信息采集系统 |
| 6.1.4 机械机构设计 |
| 6.1.5 主控制器设计 |
| 6.2 软件部分设计 |
| 6.2.1 主控制器工作流程 |
| 6.2.2 Delta高速并联机器人控制器工作流程 |
| 6.2.3 伺服系统工作流程 |
| 6.3 实验验证与分析 |
| 6.3.1 视觉信号采集 |
| 6.3.2 实验目的及实验方案 |
| 6.3.3 数据分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论及创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 相关程序代码 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（5）三自由度并联机械手动力学控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 动力学模型建立及简化 |
| 1.2.2 伺服系统参数辨识 |
| 1.2.3 控制方法研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 动力学模型建立与简化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三自由度并联机械手运动学模型建立 |
| 2.2.1 三自由度并联机械手结构简介 |
| 2.2.2 三自由度并联机械手运动学模型 |
| 2.3 三自由度并联机械手刚体动力学模型建立 |
| 2.4 三自由度并联机械手刚体动力学模型简化 |
| 2.4.1 完备刚体动力学模型简化思路及溯源分析 |
| 2.4.2 刚体动力学模型双系数简化方法 |
| 2.5 等效转动惯量计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 伺服系统参数辨识方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 伺服系统参数辨识模型建立 |
| 3.2.1 伺服系统电流环模型 |
| 3.2.2 伺服系统速度环与位置环模型 |
| 3.2.3 伺服系统参数辨识模型 |
| 3.3 迭代学习方法辨识伺服系统动态参数 |
| 3.3.1 迭代学习方法在参数辨识上的应用 |
| 3.3.2 迭代学习方法辨识伺服电机时变参数 |
| 3.4 伺服系统参数辨识实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 动力学控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动力学控制系统建模 |
| 4.2.1 动力学前馈控制系统建模 |
| 4.2.2 动力学前馈系数整定 |
| 4.3 伺服系统传递函数简化与参数整定 |
| 4.4 动力学前馈+H_∞控制策略研究 |
| 4.4.1 H_∞控制原理 |
| 4.4.2 动力学前馈+H_∞控制模型建立 |
| 4.5 伺服系统自抗扰控制策略研究 |
| 4.5.1 自抗扰控制原理 |
| 4.5.2 伺服系统自抗扰控制模型建立 |
| 4.6 动力学控制仿真 |
| 4.6.1 PID控制与前馈控制系统Simulink仿真 |
| 4.6.2 动力学前馈+H_∞控制器仿真实验 |
| 4.6.3 自抗扰控制器仿真实验 |
| 4.7 动力学前馈实验 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.1.1 并联机械手刚体动力学模型的建立和简化方法研究 |
| 5.1.2 伺服系统参数辨识方法研究 |
| 5.1.3 并联机械手动力学控制方法研究 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）茶叶采摘机器人机械结构设计及控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 采茶机研究现状 |
| 1.2.1 国外采茶机研究现状 |
| 1.2.2 国内采茶机研究现状 |
| 1.3 并联机器人研究现状 |
| 1.3.1 国外并联机器人研究现状 |
| 1.3.2 国内并联机器人研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 茶叶采摘机器人结构设计 |
| 2.1 茶园和茶叶特征分析 |
| 2.1.1 茶园特征 |
| 2.1.2 茶叶外形尺寸分析 |
| 2.2 采茶机总体方案设计 |
| 2.2.1 茶叶采摘机器人设计依据 |
| 2.2.2 机械结构设计 |
| 2.2.3 控制系统结构设计 |
| 2.2.4 采茶机工作流程 |
| 2.3 并联机器人设计 |
| 2.4 机器人末端抓手设计 |
| 2.4.1 末端抓手结构 |
| 2.4.2 末端抓手结构尺寸 |
| 2.4.3 气缸选型 |
| 2.5 传动机构设计 |
| 2.5.1 履带行走机构设计 |
| 2.5.2 滚珠丝杠传动机构设计 |
| 2.5.3 茶叶传送机构 |
| 2.5.4 电机选型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 采茶机并联机构运动学分析 |
| 3.1 并联采摘机构结构分析 |
| 3.2 运动学分析 |
| 3.2.1 坐标系建立 |
| 3.2.2 运动学反解分析 |
| 3.2.3 运动学正解分析 |
| 3.3 基于MATLAB正逆解算例 |
| 3.3.1 逆解算例分析 |
| 3.3.2 正解算例分析 |
| 3.4 工作空间分析 |
| 3.4.1 搜索法求解工作空间 |
| 3.4.2 工作空间仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于ADAMS采茶机并联机构运动学仿真 |
| 4.1 机器人仿真模型建立 |
| 4.2 逆向运动学仿真分析 |
| 4.2.1 ADAMS逆向运动学仿真分析 |
| 4.2.2 MATLAB逆向运动学计算 |
| 4.2.3 仿真结果与计算结果比较 |
| 4.3 正向运动学仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 采茶机电控系统设计 |
| 5.1 采茶机控制方式总体设计 |
| 5.1.1 采茶机自动控制方式 |
| 5.1.2 采茶机手动控制方式 |
| 5.2 控制系统硬件结构设计 |
| 5.2.1 PLC模块选型 |
| 5.2.2 I/O接口分配 |
| 5.2.3 驱动器接口设计 |
| 5.2.4 其他硬件选型 |
| 5.3 采茶机电路设计 |
| 5.3.1 系统电源电路设计 |
| 5.3.2 PLC输出信号接线图 |
| 5.3.3 PLC输入信号接线图 |
| 5.3.4 模拟量模块接线图 |
| 5.3.5 电控柜设计 |
| 5.4 PLC程序及人机界面设计 |
| 5.4.1 PLC程序设计 |
| 5.4.2 人机界面设计 |
| 5.5 并联机器人控制器研制 |
| 5.5.1 基于嵌入式Delta机器人硬件介绍 |
| 5.5.2 控制程序编写 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 控制平台软件设计与实验分析 |
| 6.1 控制平台软件总体设计 |
| 6.2 控制平台各模块程序设计 |
| 6.2.1 串口通讯模块程序设计 |
| 6.2.2 数据显示模块程序设计 |
| 6.2.3 坐标逆解模块 |
| 6.3 实验及结果 |
| 6.4 误差分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 主要工作总结 |
| 创新点 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）正交型四自由度高速并联机械手的优化设计与轨迹规划（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 高速并联机器人的发展与研究现状 |
| 1.2.1 国内外并联机械手的发展概述 |
| 1.2.2 二自由度与三自由度高速并联机器人的研究现状 |
| 1.2.3 四自由度高速并联机器人的研究现状 |
| 1.3 并联机器人相关理论研究现状 |
| 1.3.1 奇异位形 |
| 1.3.2 尺度综合 |
| 1.3.3 轨迹规划 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 2 正交型四自由度高速并联机械手的基本结构与运动分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 正交型四自由度高速并联机械手机构 |
| 2.2.1 结构描述 |
| 2.2.2 角度放大机构 |
| 2.3 正交型四自由度高速并联机构的运动仿真分析 |
| 2.3.1 机构自由度分析 |
| 2.3.2 机构运动仿真分析 |
| 2.4 衍生机构分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 正交型四自由度高速并联机械手的运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 正交型四自由度高速并联机械手的正反解 |
| 3.2.1 机构反解 |
| 3.2.2 机构正解 |
| 3.2.3 正反解算例验证 |
| 3.3 正交型四自由度高速并联机械手的速度和加速度分析 |
| 3.3.1 速度分析 |
| 3.3.2 加速度分析 |
| 3.3.3 数值仿真分析 |
| 3.4 正交型四自由度高速并联机械手的奇异性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 正交型四自由度高速并联机械手的优化设计与性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 空间六杆机构的尺寸空间模型 |
| 4.3 空间六杆机构的工作空间及性能图谱 |
| 4.3.1 影响工作空间的因素 |
| 4.3.2 工作空间的计算方法 |
| 4.3.3 工作空间性能图谱 |
| 4.4 空间六杆机构的力传递性能分析 |
| 4.4.1 力传递性能评价指标 |
| 4.4.2 力传递性能图谱 |
| 4.5 基于性能图谱的优化设计与性能分析 |
| 4.5.1 最优尺寸域的分析与验证 |
| 4.5.2 尺寸算例与工作空间分析 |
| 4.5.3 转动能力分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 正交型四自由度高速并联机械手的轨迹规划 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 路径规划 |
| 5.3 运动规律曲线 |
| 5.3.1 修正梯形运动规律曲线 |
| 5.3.2 3-4-5 次多项式运动规律 |
| 5.4 轨迹插补点计算 |
| 5.5 轨迹规划策略 |
| 5.5.1 四种轨迹规划方案分析 |
| 5.5.2 运动路径参数设置 |
| 5.5.3 轨迹规划方案优化 |
| 5.5.4 不同策略下的结果对比分析 |
| 5.5.5 最优方案的确定 |
| 5.6 本章小结 |
| 6正交型四自由度高速并联机械手的研制与样机实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 运动控制系统的布局 |
| 6.3 运动控制系统硬件设备的选型 |
| 6.3.1 电机的选型 |
| 6.3.2 伺服驱动器选型 |
| 6.3.3 运动控制器的选型 |
| 6.4 样机重复定位精度的测量 |
| 6.4.1 测量方案 |
| 6.4.2 数据采集与处理 |
| 6.5轨迹规划样机实验 |
| 6.5.1 实验平台搭建 |
| 6.5.2 实验结果采集与分析 |
| 6.5.3 不同轨迹规划策略下的实验对比 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）基于非对称输入的支链嵌套并联机械手残余振动抑制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 搬运机器人研究现状 |
| 1.2.2 运动控制器研究现状 |
| 1.2.3 轨迹规划方法研究现状 |
| 1.2.4 残余振动抑制研究现状 |
| 1.3 课题研究意义 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 第二章 支链嵌套并联机械手控制系统搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 支链嵌套并联机械手介绍 |
| 2.3 控制系统整体方案设计 |
| 2.4 系统硬件平台搭建 |
| 2.4.1 主要器件选型及说明 |
| 2.4.2 电气设计图纸 |
| 2.5 系统软件平台设计与实现 |
| 2.5.1 软件需求分析 |
| 2.5.2 模块划分和接口设计 |
| 2.5.3 线程设计 |
| 2.6 运动控制实现 |
| 2.6.1 参数设置界面 |
| 2.6.2 手动控制界面 |
| 2.6.3 自动运行界面 |
| 2.6.4 运动控制程序 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 支链嵌套并联机械手非对称轨迹规划 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轨迹规划方法综述 |
| 3.3 轨迹规划特性指标分析 |
| 3.4 非对称轨迹规划方法 |
| 3.5 分析与说明 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 支链嵌套并联机械手残余振动抑制实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验系统搭建 |
| 4.3 非对称轨迹输入 |
| 4.4 实验数据统计与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（9）Delta并联机械手的机构特性与刚柔耦合分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 运动学分析 |
| 1.2.2 轨迹规划 |
| 1.2.3 刚体动力学建模 |
| 1.2.4 刚柔耦合动力学建模 |
| 1.3 论文研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 论文研究内容 |
| 1.3.2 论文研究路线 |
| 2 Delta并联机械手运动学分析 |
| 2.1 Delta并联机构简介 |
| 2.2 自由度分析 |
| 2.3 运动学分析 |
| 2.3.2 运动学逆解 |
| 2.3.3 运动学正解 |
| 2.4 雅可比矩阵与速度加速度模型 |
| 2.4.1 雅可比矩阵与速度模型 |
| 2.4.2 加速度模型 |
| 2.5 奇异性分析 |
| 2.6 基于SimMechanics的运动学仿真 |
| 2.6.1 Delta并联机械手SimMechanics模型 |
| 2.6.2 SimMechanics仿真 |
| 2.7 运动学验证 |
| 2.7.1 逆运动学验证 |
| 2.7.2 正运动学验证 |
| 2.7.3 总结 |
| 2.8 基于蒙特卡洛法的工作空间分析 |
| 2.8.1 工作空间的约束条件 |
| 2.8.2 蒙特卡洛法求解过程 |
| 2.8.3 工作空间分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 轨迹规划与仿真验证 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 运动轨迹规划 |
| 3.2.1 正弦规律 |
| 3.2.2 梯形规律 |
| 3.2.3 修正梯形规律 |
| 3.3 路径规划与仿真验证 |
| 3.3.1 路径规划 |
| 3.3.2 仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Delta并联机械手逆动力学建模与仿真 |
| 4.1 动力学建模方法 |
| 4.2 Delta并联机械手动力学建模 |
| 4.2.1 虚功原理 |
| 4.2.2 质量矩阵 |
| 4.2.3 基于虚功原理的Delta并联机械手动力学模型 |
| 4.3 动力学仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Delta并联机械手有限元分析 |
| 5.1 有限元建模 |
| 5.2 静刚度分析 |
| 5.2.1 前处理 |
| 5.2.2 后处理 |
| 5.2.3 结论 |
| 5.3 模态分析 |
| 5.3.1 前处理 |
| 5.3.2 后处理 |
| 5.3.3 结论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于ADAMS和ANSYS的刚柔耦合建模与优化分析 |
| 6.1 基于ADAMS和ANSYS的刚柔耦合建模 |
| 6.1.1 前言 |
| 6.1.2 基于虚功原理的柔性动力学方程 |
| 6.1.3 基于ADAMS和ANSYS的柔性体建模 |
| 6.1.5 刚柔耦合仿真验证 |
| 6.2 基于ADAMS的参数化建模与优化分析 |
| 6.2.1 Delta并联机械手参数化建模 |
| 6.2.2 优化分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）三自由度轻型并联机械手控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 DELTA系列少自由度并联机械手综述 |
| 1.2.1 DELTA系列少自由度并联机械手介绍 |
| 1.2.2 机构运动学与动力学 |
| 1.2.3 DELTA系列少自由度并联机械手控制策略 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 DELTA机械手运动学与动力学分析 |
| 2.1 DELTA机械手的运动学分析 |
| 2.1.1 坐标系的建立 |
| 2.1.2 机构逆运动学分析 |
| 2.1.3 逆运动学仿真验证 |
| 2.2 DELTA机械手动力学分析 |
| 2.2.1 模型简化 |
| 2.2.2 虚功原理法 |
| 2.2.3 逆动力学模型建立 |
| 2.2.4 逆动力学仿真验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 机械手非线性解耦控制算法研究 |
| 3.1 计算力矩控制策略 |
| 3.1.1 控制律推导与误差分析 |
| 3.1.2 计算力矩控制仿真验证 |
| 3.2 模糊自整定解耦控制策略 |
| 3.2.1 控制策略设计与分析 |
| 3.2.2 模糊自整定解耦控制仿真验证 |
| 3.3 RBF神经网络补偿控制策略 |
| 3.3.1 RBF神经网络 |
| 3.3.2 加入RBF神经网络补偿的计算力矩控制 |
| 3.3.3 系统稳定性分析及权值自适应律推导 |
| 3.3.4 RBF神经网络补偿控制律仿真验证 |
| 3.4 加入外部干扰下的控制策略对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 控制系统硬件、软件设计 |
| 4.1 基于BECKHOFF的DELTA机械手试验平台 |
| 4.2 系统硬件构成 |
| 4.2.1 机械手结构参数 |
| 4.2.2 嵌入式控制器 |
| 4.2.3 伺服驱动系统 |
| 4.2.4 I/O模块 |
| 4.2.5 光电开关 |
| 4.3 DELTA机械手控制系统软件设计 |
| 4.3.1 系统参数配置 |
| 4.3.2 系统程序编写 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 试验验证与结果分析 |
| 5.1 DELTA并联机械手试验平台介绍 |
| 5.2 试验目的及试验方案 |
| 5.3 试验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、高速轻型并联机械手关键技术及样机建造（论文参考文献）
- [1]二自由度DELTA并联机器人结构分析及优化[D]. 宋灵芝. 中北大学, 2021(09)
- [2]并联机器人运动轨迹规划及控制研究[D]. 刘现伟. 河南科技大学, 2020(06)
- [3]基于变长度平行四边形的少自由度并联机构的研究[D]. 杨汝. 上海大学, 2020(02)
- [4]Delta高速并联机器人关键技术的研究[D]. 柳成. 长春理工大学, 2020
- [5]三自由度并联机械手动力学控制方法研究[D]. 闫寒. 天津大学, 2019(01)
- [6]茶叶采摘机器人机械结构设计及控制系统研究[D]. 尚凯歌. 长春理工大学, 2019(01)
- [7]正交型四自由度高速并联机械手的优化设计与轨迹规划[D]. 孙冠群. 南京理工大学, 2019(06)
- [8]基于非对称输入的支链嵌套并联机械手残余振动抑制研究[D]. 杨飞飞. 河北工业大学, 2018(07)
- [9]Delta并联机械手的机构特性与刚柔耦合分析[D]. 陈鹏. 西安理工大学, 2017(02)
- [10]三自由度轻型并联机械手控制技术研究[D]. 彭志文. 西南交通大学, 2017(07)