基于迭代學習的6-DOF機械臂軌跡跟蹤控制研究.pdf

1、機械臂控制系統(tǒng)不僅是一個多輸入多輸出、高度耦合的復雜非線性系統(tǒng)，而且實際上還存在諸多不確定性因素，如負載變化、隨機擾動、測量誤差、摩擦及未建模動態(tài)等，因此無法得到完整、精確的機械臂系統(tǒng)模型。隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，需要更高品質的機械臂為之服務，對機械臂的工作速度和精度要求越來越高。而不確定性因素會對機械臂的控制性能產生嚴重影響，因而更進一步地探討有關不確定性機械臂的控制問題具有十分重要的理論意義和實用價值。
　　本文以固高科技6-

2、DOF串聯(lián)機械臂為載體，通過理論研究和仿真實驗相結合的方式，系統(tǒng)深入地研究了6-DOF串聯(lián)機械臂的實時逆運動學求解問題、動力學建模問題和高精度軌跡跟蹤控制問題，為串聯(lián)機械臂的開發(fā)應用提供一套有效的理論和技術解決方案。
　　建立機械臂連桿坐標系并獲得D-H參數(shù)，推導得出機械臂正、逆運動學計算公式。由于任務空間的位姿變量和關節(jié)空間的關節(jié)變量具有一對多關系，因此重點解決逆運動學算法的實時性和穩(wěn)定性問題。將四元數(shù)算法運用到機械臂逆運動學求

3、解中，得到一套可以解決一般6-DOF串聯(lián)機械臂逆運動學問題的高效算法，大大降低求解難度。采用MATLAB對機械臂正、逆運動學進行仿真，深入的了解機械臂運動學控制機理。
　　采用拉格朗日函數(shù)法推導6-DOF串聯(lián)機械臂的動力學方程，系統(tǒng)的給出拉格拉日函數(shù)法建模的步驟及換算方法。建立二自由度機械臂動力學方程，分析其慣量特性、哥氏力特性、重力矩特性，為關節(jié)控制器和軌跡跟蹤控制器的研究設計提供動力學模型。
　　針對執(zhí)行重復作業(yè)任務的工