3-TPT并聯(lián)機(jī)器人力控制的研究.pdf

1、鋼坯修磨長期依賴人工的參與，嚴(yán)重制約著鋼廠生產(chǎn)率的提高，同時(shí)也難以保證鋼材的質(zhì)量。為了解決上述問題，采用3-TPT并聯(lián)機(jī)器人對鋼坯進(jìn)行修磨，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。在磨削的過程中，必須精確控制砂輪的法向力，才能保證鋼材的質(zhì)量。為此，對3-TPT并聯(lián)機(jī)器人力控制進(jìn)行研究具有重大意義。
　　經(jīng)過對鋼坯修磨工藝的分析，得出影響鋼坯修磨質(zhì)量的關(guān)鍵因素。為了實(shí)現(xiàn)修磨過程的連續(xù)性，在工藝條件允許的情況下，采用回旋曲線接續(xù)砂輪拐角軌道。考慮鋼坯修磨

2、過程中必須嚴(yán)格控制法向力，參考兩類力控制的特點(diǎn)，采用阻抗控制作為3-TPT并聯(lián)機(jī)器人的主動(dòng)柔順控制策略。對比兩類阻抗控制的特點(diǎn)，結(jié)合傳統(tǒng)機(jī)器人的控制方式，采用基于位置型阻抗控制作為實(shí)現(xiàn)鋼坯修磨的力控制方案。分析了在基于位置型阻抗控制下整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)位置誤差和穩(wěn)態(tài)力誤差，并就造成穩(wěn)態(tài)誤差的環(huán)境因素進(jìn)行了分析。對整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析，并就目標(biāo)阻抗參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響做了分析。
　　3-TPT并聯(lián)機(jī)器人作為本文的研究對象，為了進(jìn)行

3、仿真平臺的搭建，重點(diǎn)地推導(dǎo)了運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、速度、加速度和雅可比矩陣及其逆矩陣公式。為了選擇有效的位置控制策略，保證力控制系統(tǒng)能夠順利實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，在噪聲干擾的情況下，分別進(jìn)行了PD加重力補(bǔ)償、PD加前饋補(bǔ)償和計(jì)算力矩法的位置控制。在環(huán)境因素恒定的條件下，對基于位置型阻抗控制進(jìn)行了法向力跟蹤仿真，分析了控制系統(tǒng)的性能和阻抗參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。為了對比阻抗控制的性能，對力/位混合控制系統(tǒng)進(jìn)行法向力跟蹤仿真。在環(huán)境因素變化的條件下，提出基于模