基于并聯(lián)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的平衡訓(xùn)練系統(tǒng)的控制與仿真.pdf

1、保持平衡在日常的生活中是十分重要的，是確保人類穩(wěn)定站立、行走和完成復(fù)雜動(dòng)作的基本能力。人體的平衡能力分為靜態(tài)平衡能力和動(dòng)態(tài)平衡能力。本文設(shè)計(jì)的基于并聯(lián)機(jī)器人的平衡訓(xùn)練系統(tǒng)主要用于動(dòng)態(tài)平衡能力的訓(xùn)練。 本文首先介紹了平衡訓(xùn)練系統(tǒng)和并聯(lián)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀。根據(jù)平衡訓(xùn)練的需要，機(jī)械部分采用典型的3自由度并聯(lián)機(jī)器人3—RPS。具體的研究?jī)?nèi)容如下： 本文根據(jù)3—RPS的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的約束方程。并根據(jù)約束方程，推導(dǎo)了機(jī)器人

2、的位姿正逆解的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)位姿逆解，本文還分析的3—RPS的工作空間，討論了機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)工作空間的影響。為了避免奇異位形，利用奇異運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，研究了3—RPS的奇異位形。同時(shí)，在考慮了連桿自重的情況下，對(duì)靜力學(xué)進(jìn)行分析，并推導(dǎo)了輸入輸出力和力矩的數(shù)學(xué)模型。為了驗(yàn)證對(duì)3—RPS并聯(lián)機(jī)器人的理論分析，利用MATALB的SimMechanics和Simulink模塊庫，建立了仿真模型，并進(jìn)行了仿真分析。 控制系統(tǒng)采用上下位機(jī)的控制