自由浮動空間柔性冗余機器人系統(tǒng)動力學(xué)建模與控制研究.pdf

1、隨著空間技術(shù)的發(fā)展，空間柔性冗余機器人的研究受到了廣泛的關(guān)注。由于它結(jié)構(gòu)的特殊性，柔性臂在運動中會發(fā)生變形和振動，這給空間柔性冗余機器人的定位和跟蹤控制帶來了很多的問題。因此，針對自由浮動空間柔性冗余機器人的動力學(xué)建模與振動控制及關(guān)節(jié)運動優(yōu)化控制問題，本文進行了深入的研究，并進行了仿真實驗驗證。
　　 首先，本文基于假設(shè)模態(tài)法、拉格朗日方程和動量守恒，推導(dǎo)了自由浮動空間柔性冗余機器人系統(tǒng)的動力學(xué)模型，并對負載軌跡進行跟蹤控制，同

2、時，還與剛性機器人系統(tǒng)比較分析，仿真結(jié)果說明了柔性臂存在彈性形變以及其影響著本體和負載的狀態(tài)。
　　 其次，針對柔性臂的彈性形變和振動問題，本文采用了基于濾波器的滑模振動控制方法，并與PD 控制方法進行了比較，實驗仿真結(jié)果說明了前一種控制方法的優(yōu)越性。
　　 再次，本文分析了自由浮動空間柔性冗余機器人彈性動力響應(yīng)的特性，在結(jié)構(gòu)參數(shù)不變的情況下，利用柔性冗余度機器人關(guān)節(jié)運動的冗余特征，構(gòu)造出以冗余關(guān)節(jié)角為狀態(tài)變量的控制結(jié)構(gòu)