导　　师： 李元春

学科专业： H1101

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 吉林大学

摘　　要： 机械臂已经被广泛应用于各种场合,到目前为止大多数研究对象都是刚性的,然而现实中有很多柔性负载,对它们的研究有很大意义。本文针对机械臂协调操作柔性负载,首先给出了虚拟连杆的概念作为柔性体的基准,然后以这个基准把柔性梁分为4个单元。分析了由于坐标选择的原因,坐标原点两侧柔性坐标定义时出现的特殊情况,应用有限元法与Lagrange方程推导了柔性物体的刚性动力学方程与振动方程。为了使系统有一个统一坐标形式,给出了关节角坐标,末端执行器坐标与物体坐标之间的转换关系,在物体坐标建立了协调系统的刚性动力学方程与振动方程,分析了系统模型的一些特性。研究了James等人提出的刚性控制方法,在他们方法的基础上提出了针对本文控制对象的控制方法,并针对方法进行了仿真研究,结果证明了方法的有效性。然后利用力反馈作用设计了混合控制器,分析了力的有界性并通过仿真验证了这个结果。

关 键 词： 机械臂 柔性负载 有限元 虚拟连杆 刚性控制 协调控制

分 类 号： [TP241]

领　　域： [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]