六自由度机械臂轨迹跟踪控制策略研究

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硕士_机械工程学院_2015200243_鲁彩丽_29180510

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 机械手综述

1.2.1 工业机械臂的类型

1.2.2 机械臂相关研究课题

1.2.3机械臂轨迹跟踪控制技术研究现状与发展趋势

1.3主要研究内容

第2章 机械臂运动学研究

2.1基于D-H法的机械臂描述

2.2运动学分析

2.2.1 机械臂正运动学

2.2.2 机械臂逆运动学

2.2.3 运动学仿真

2.3 雅克比矩阵

2.4基于Robotics工具箱的轨迹规划

2.4.1 机械臂模型建立

2.4.2关节空间轨迹

2.4.3笛卡尔空间轨迹

2.5本章小结

第3章 机械臂动力学分析

3.1递归牛顿-欧拉算法推导机械臂动力学方程

3.1.1 正向迭代速度及加速度

3.1.2 反向迭代力

3.1.2 机械臂动力学方程

3.2动力学分析

3.2.1 惯性矩阵

3.2.2 科氏矩阵

3.2.3 重力

3.2.4 负载的影响

3.2.5 动力学仿真

3.3机械臂关节动力学分析

3.3.1 驱动器

3.3.2 减速系统

3.3.3 传动系统分析

3.4 本章小结

第4章 机械臂轨迹跟踪控制算法研究

4.1 独立关节控制器设计

4.1.1控制器结构框架

4.1.2 速度控制环

4.1.3 位置控制环

4.1.4数值仿真实验及分析

4.2基于模糊滑模的鲁棒轨迹跟踪控制

4.2.1 鲁棒轨迹跟踪控制

4.2.2模糊自适应逻辑控制

4.2.3稳定性证明

4.2.3 数值仿真及结果分析

4.3 本章小结

第5章 平台搭建与实验分析

5.1 六自由机械臂平台介绍

5.1.1系统硬件构成

5.1.2控制系统软件框架

5.1.3 伺服驱动调试

5.2 试验方案设计及结果分析

5.2.1 独立关节轨迹跟踪控制实验

5.2.2 多关节联动轨迹跟踪控制实验

5.3 系统误差分析

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