并聯(lián)搬運機(jī)械手抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制設(shè)計.pdf

1、在電子、食品和醫(yī)藥等輕工業(yè)領(lǐng)域，需要機(jī)械手對輕小物料進(jìn)行高速中、短距離抓取、搬運和放置等操作。如何實現(xiàn)這類機(jī)器手的高速、高精度運動控制一直是機(jī)器人技術(shù)研究的難點和熱點問題，具有重要的意義。
　　 該文研究了一種三自由度混聯(lián)機(jī)械手及其手爪的運動學(xué)理論、控制策略、控制器參數(shù)整定、控制算法、電路設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計了用于對體積小、質(zhì)量輕物品進(jìn)行高速自動抓取的并聯(lián)機(jī)械手Diamond600的控制系統(tǒng)和氣動手爪控制子系統(tǒng)，特點是對機(jī)械臂的

2、整體控制采用先進(jìn)的并聯(lián)控制架構(gòu)，氣動機(jī)械爪則在閥控系統(tǒng)的系統(tǒng)上增加一個回路，變?yōu)楸瞄y雙重閉環(huán)控制系統(tǒng)：在此基本思路上對每個PID控制參數(shù)進(jìn)行整定，改進(jìn)了電路，構(gòu)建了合適的控制系統(tǒng)軟硬件平臺，以及引入DeviceNet現(xiàn)場總線以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。文章首先介紹了并聯(lián)機(jī)械手控制方法的分類和難點，分析了Diamond600機(jī)械手控制軟硬件系統(tǒng)及手爪分類、功能。其次在參考原NI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上研究了該二平動自由度高速輕型并聯(lián)機(jī)械手的控制技術(shù)，即以三

3、軸運動控制卡+PC構(gòu)筑了系統(tǒng)硬件平臺；探索進(jìn)一步引入DeviceNet現(xiàn)場總線用以遠(yuǎn)程遙感操作的可行性；并選擇了控制策略，采用位置、速度和電流三個反饋閉環(huán)，選擇合適的方法對每個PID控制參數(shù)進(jìn)行整定。最后通過實驗驗證了系統(tǒng)的可靠性，并采用前饋控制來計算系統(tǒng)的前饋傳遞函數(shù)。本文重點設(shè)計了整個機(jī)械手控制系統(tǒng)和手爪控制子系統(tǒng)的軟硬件，特別選擇了泵閥雙重閉環(huán)的手爪控制子控制系統(tǒng)，同時改進(jìn)了電路，設(shè)計LabVIEW與機(jī)械手接口的軟件及控制系統(tǒng)主函