搬運(yùn)機(jī)械手的抓取設(shè)計(jì)及軌跡控制研究.pdf

1、工業(yè)機(jī)械手是一個(gè)具有多輸入與多輸出的非線性系統(tǒng)，隨著工藝要求的提升，對(duì)機(jī)械手的精度、工作效率、末端平穩(wěn)等性能的要求也逐漸增高。本課題針對(duì)航空飛行器艙蓋的裝配進(jìn)行自動(dòng)化改造，設(shè)計(jì)了可對(duì)艙蓋完成抓取和搬運(yùn)任務(wù)的末端執(zhí)行器，并對(duì)機(jī)械手的軌跡規(guī)劃和軌跡跟蹤控制算法進(jìn)行了研究。
　　首先根據(jù)艙蓋的形狀特點(diǎn)及抓取的工作要求，設(shè)計(jì)了一種由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，絲杠傳動(dòng)的回轉(zhuǎn)型末端執(zhí)行器，通過抓取預(yù)先安裝在艙蓋上的輔助肋板完成對(duì)艙蓋的抓取任務(wù)，根據(jù)計(jì)算出

2、的絲杠驅(qū)動(dòng)力矩的值，選擇了合適的電機(jī)型號(hào)。其次選擇IRB6640為機(jī)械臂，采用D-H法建立了機(jī)械手的連桿坐標(biāo)系求出了運(yùn)動(dòng)學(xué)的正解，然后用反變換法求出了運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆解，并用Robotics工具箱驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的正確性。采用拉格朗日法建立了機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)模型，將Adams的仿真結(jié)果與在Matlab中的數(shù)學(xué)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證了動(dòng)力學(xué)模型的正確性。運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析是軌跡規(guī)劃和控制算法研究的基礎(chǔ)。然后基于機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型在關(guān)節(jié)空間內(nèi)進(jìn)行軌跡