一种柔索并联机器人的动力学建模与主动控制

摘要

柔索并联机器人采用柔索代替连杆作为机器人的驱动元件,它结合了并联结构和柔索驱动的优点.500m口径大射电望远镜(FAST)粗调系统是通过六根索长的协调变化使馈源舱作跟踪射电源的六自由度运动,其工作特点类似并联机器人,因此也被看作柔索并联机器人.基于FAST5m缩比实验模型,首先进行了逆运动学分析;其次,采用拉格朗日方程建立了柔索并联机器人的逆动力学模型;最后,针对结构特点模拟作用在馈源舱上的随机风荷,设计了用模糊控制器自动调整免疫系统反馈规律的免疫PID控制器来控制馈源轨迹跟踪的风振响应.数值结果验证了该主动控制策略能够有效衰减风荷振动,从而提高了馈源轨迹跟踪精度.