機(jī)器人基礎(chǔ)知識—零基礎(chǔ)入門

1、機(jī)器人基礎(chǔ)第5章串/并聯(lián)機(jī)器人5.1串聯(lián)機(jī)器人簡介5.1.1串聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成5.1.2串聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動控制5.2并聯(lián)機(jī)器人簡介5.2.1并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成5.2.2并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動控制5.3經(jīng)典應(yīng)用案例5.3.1串聯(lián)機(jī)器人應(yīng)用案例5.3.2并聯(lián)機(jī)器人應(yīng)用案例51串聯(lián)機(jī)器人簡介（iP2）在智能制造蓬勃發(fā)展的同時(shí)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展越來越快速，各行各業(yè)對機(jī)器人機(jī)械學(xué)的發(fā)展也越來越重視，從大范圍來分機(jī)器人機(jī)械學(xué)可分為串聯(lián)機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人和串并聯(lián)混合的混聯(lián)機(jī)器人這三大類型。串聯(lián)機(jī)器人一般是由基座、腰關(guān)節(jié)、腰部、肩關(guān)節(jié)、大臂、小臂、腕關(guān)節(jié)、手腕以串聯(lián)的形式連接而形成的開鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。開鏈?zhǔn)侵敢环N不含回路

2、的運(yùn)動鏈，也稱為開式運(yùn)動鏈。如圖5.1所示，由運(yùn)動副和構(gòu)件以串聯(lián)的形式組成的開鏈稱之為單個(gè)開式鏈，即單開鏈（singlependedchain,SOC）。一般而言串聯(lián)機(jī)器人通常是由單開鏈組成的。該類機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單，靈活性大，易控制、且具有很好的規(guī)避功能。常被應(yīng)用各種領(lǐng)域，如工業(yè)中的機(jī)械手夾具、航天領(lǐng)域中導(dǎo)航陀螺儀和生活中的雷達(dá)天線等。如果多個(gè)單開鏈互相結(jié)合在一起，就形成了樹狀開鏈，如圖5.2所示。除了線性方面，在平面和空間上，單開鏈有平面開鏈和空間開鏈之分。平面單開鏈?zhǔn)侵杆羞\(yùn)動副都在同一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動，平面串聯(lián)機(jī)器人就是平面單開鏈組成的串聯(lián)機(jī)器人；而空間單開鏈?zhǔn)街高\(yùn)動副在不同的平面內(nèi)運(yùn)動，則空

3、間串聯(lián)機(jī)器人就是由空間單開鏈組成的串聯(lián)機(jī)器人。（iP15）近年來研究人員對機(jī)器人的各個(gè)部件以及各個(gè)部件的性能進(jìn)行了特殊研究，改進(jìn)了機(jī)器人各部件的結(jié)構(gòu)使其獲得更好的運(yùn)動性能，這些研究對推廣串聯(lián)機(jī)器人的廣泛運(yùn)用有重要的意義。圖5.1單開鏈圖5.2樹狀開鏈除了上述串聯(lián)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)，也有明顯的不足，如各關(guān)節(jié)均為懸臂結(jié)構(gòu)，這就意味著在相同的自重條件或者體積下與并聯(lián)機(jī)器人相比，串聯(lián)機(jī)器人的承重能力更低，剛度也下降，這就使得串聯(lián)機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)誤差的累計(jì)與放大，在誤差大的同時(shí)它的精度就會減低。機(jī)器人的驅(qū)動電動機(jī)及傳動系統(tǒng)大多數(shù)都放在運(yùn)動的大小臂上，串聯(lián)機(jī)器人的關(guān)節(jié)連結(jié)增加了系統(tǒng)慣性，使其動力性能變差，這就為

4、給串聯(lián)機(jī)器人的推廣增加了難度。突破這些難題是我們主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。5.1.1串聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成前面提到了串聯(lián)機(jī)器人通常是由單開鏈組成，也就是說串聯(lián)機(jī)器人的最基本機(jī)構(gòu)是單開鏈（SOC）。因此想要更好的研究串聯(lián)機(jī)器人，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)器人打好良好的基礎(chǔ)，就必須要先了解單開鏈的機(jī)構(gòu)以及對其進(jìn)行研究的方法。本節(jié)以機(jī)器人操作器為例，介紹串聯(lián)機(jī)器人的組成與結(jié)構(gòu)。最典型最常見的串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人是由裝在工作臺上的固定機(jī)架上的開式運(yùn)動鏈組成的機(jī)器人，這類機(jī)器人成為關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人。如圖5.3所示為*公司生產(chǎn)的典型6自由度關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人，即六軸機(jī)器人，該機(jī)器人可分為碼垛機(jī)器人、焊接機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、傳送機(jī)器人和裝

5、卸機(jī)器人等，該類機(jī)器人的組成元素主要是由運(yùn)動副以及剛性連桿組成，我們常稱之為機(jī)械手或者操作器。在開鏈?zhǔn)降哪┒嘶虼?lián)機(jī)器人的末端即自由端，會由一個(gè)夾持式手抓，即末端執(zhí)行器。機(jī)械手的末端執(zhí)行器可以是鉆頭、油漆噴槍、焊槍、真空吸頭等，這些根據(jù)工作性質(zhì)的不同，執(zhí)行器也有所變化。如需要抓取實(shí)物可以裝接碼垛末端執(zhí)行器；需要焊接材料可以裝接焊接末端執(zhí)行器等，由此可知，串聯(lián)機(jī)器人是指機(jī)器人的執(zhí)行系統(tǒng)，也就包括末端執(zhí)行器握持工具或弓箭的機(jī)械裝置，包括各種為完成工作所需的運(yùn)動和操作任務(wù)的所有機(jī)械部分。如圖5.4所示，這是串聯(lián)機(jī)器人的整體機(jī)構(gòu)組成部份，包括基座、腰關(guān)節(jié)、腰部、肩關(guān)節(jié)、大臂、小臂、肘關(guān)節(jié)、手腕、腕關(guān)節(jié)

6、等部分所組成。不難發(fā)現(xiàn)，工業(yè)中的機(jī)械手就是模仿人的手臂來進(jìn)行設(shè)計(jì)并描述的。肩關(guān)節(jié)圖5.3關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人人操作機(jī)的基本結(jié)構(gòu)典型的關(guān)節(jié)式串聯(lián)機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)的名稱及組成部分的功能作用如下表1:名稱組成部分的功能作用基座相當(dāng)于人的身軀，作用是用來支撐手臂的運(yùn)行。腰關(guān)節(jié)相當(dāng)于人的腰部，協(xié)調(diào)機(jī)器人的整個(gè)身體（上肢、腰及下肢）的動作，完成各種不同的工作。肩關(guān)節(jié)相當(dāng)于人的肩膀，給手臂提供支持和轉(zhuǎn)動的方向，以便手臂完成各種不同方向的工作。臂部相當(dāng)于人的大臂和小臂，是操作器的主要執(zhí)行部件。，其作用是用來支撐腕部和手部，并帶動它們起在空間運(yùn)動，從而使手部按指定的運(yùn)動軌跡運(yùn)動。，并安裝驅(qū)動裝置部部件肘關(guān)節(jié)相當(dāng)于人

7、的肘關(guān)節(jié)組織，是連接大臂和小臂的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，主要作用是連接和支持臂部的連接與運(yùn)動。腕部相當(dāng)于人的手腕，是連接臂部和手部的部件，其作用是調(diào)節(jié)和改變手部件的方位，指定手抓中所握的物件或?qū)ο蟮奈恢煤妥藨B(tài)。手部相當(dāng)于人的手掌，是操作器的末端執(zhí)行部件，其作用是握住所需的物件或?qū)ο蟆１?串聯(lián)機(jī)器人各關(guān)節(jié)部位的名稱及組成部分的功能作用5.1.2串聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動控制（4P5.3.1）使串聯(lián)機(jī)器人的手、臂等到達(dá)目標(biāo)位置的控制稱為串聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動控制。串聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動控制的目的就是要使串聯(lián)機(jī)器人各關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)預(yù)先所規(guī)劃的運(yùn)動，最終保證串聯(lián)機(jī)器人或者串聯(lián)機(jī)器人的某個(gè)運(yùn)動部位（如手或腳）沿預(yù)定的軌跡運(yùn)行，如圖5.4所示。圖5

8、.4串聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動控制示意圖串聯(lián)機(jī)器人通常裝有位置傳感器用以測量位移，有時(shí)還用速度傳感器（如測速電機(jī)）檢測速度。利用關(guān)節(jié)傳感器得到反饋信息，計(jì)算所需的力矩，發(fā)出相應(yīng)的力矩指令，以實(shí)現(xiàn)要求的運(yùn)動。（1）點(diǎn)位控制（PointToPoint,簡稱PTP）機(jī)器人以最快和最直接的路徑（省時(shí)省力）從一個(gè)端點(diǎn)移到另一個(gè)端點(diǎn)。通常用于重點(diǎn)考慮終點(diǎn)位置，而對中間的路徑和速度不進(jìn)行主要限制的場合。這類控制的特點(diǎn)是要求盡快而無超調(diào)地實(shí)現(xiàn)相鄰點(diǎn)之間的運(yùn)動，對相鄰點(diǎn)之間的運(yùn)動軌跡一般不進(jìn)行具體規(guī)定。一般多用于工業(yè)機(jī)器人自動控制中，如工業(yè)點(diǎn)焊機(jī)器人、工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人等，如圖5.5所示。圖5.5日本機(jī)器人博覽會上展出的快速

9、抓取機(jī)器人機(jī)械手（2）連續(xù)軌跡控制（ContinuousPath,簡稱CP）在大多數(shù)機(jī)器人控制的時(shí)候，不僅需要控制其位置到達(dá)某個(gè)位置，還需要對其運(yùn)動的過程進(jìn)行控制。并且在運(yùn)動過程中有時(shí)候還需要對運(yùn)動的速度進(jìn)行控制。這時(shí)候，點(diǎn)位控制已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，這就需要用到連續(xù)軌跡控制。連續(xù)軌跡控制就是讓機(jī)器人能夠平滑地跟蹤某個(gè)規(guī)定的路徑運(yùn)動。這類運(yùn)動控制的特點(diǎn)是連續(xù)控制機(jī)器人手爪的位姿軌跡，一般要求軌跡光滑且運(yùn)動平穩(wěn)。例如，在弧焊、噴漆、切割等場所的機(jī)器人控制均屬這一類。 軌跡規(guī)劃內(nèi)容在進(jìn)行機(jī)器人連續(xù)軌跡控制之前，首先需要做的是機(jī)器人運(yùn)動軌跡的規(guī)劃。軌跡就是指機(jī)器人由初始點(diǎn)（位置和姿態(tài)）運(yùn)動到終止點(diǎn)經(jīng)

10、過的空間曲劃，就是不僅要給出機(jī)器人運(yùn)動的起點(diǎn)位置和終點(diǎn)位置，而且要給出中間點(diǎn)（路徑點(diǎn)）的位姿及路徑點(diǎn)之間的時(shí)間分配，即給出兩個(gè)路徑點(diǎn)之間的運(yùn)動時(shí)間。軌跡規(guī)劃方案有兩種，一種是在笛卡兒坐標(biāo)系中的軌跡規(guī)劃，另一種是在關(guān)節(jié)空間中的軌跡規(guī)劃。笛卡兒坐標(biāo)系中的軌跡規(guī)劃即直接指定機(jī)器人運(yùn)動軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)，關(guān)節(jié)空間中的軌跡規(guī)劃是指規(guī)劃機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡，如圖5.6所示。在關(guān)節(jié)空間進(jìn)行軌跡規(guī)劃，規(guī)劃路徑不是唯一的，只要滿足路徑點(diǎn)上的約束條件，可以選取不同類型的關(guān)節(jié)角度函數(shù)，生成不同的軌跡。圖5.6笛卡爾坐標(biāo)系規(guī)劃和關(guān)節(jié)空間規(guī)劃在笛卡兒坐標(biāo)中的軌跡規(guī)劃，就是將機(jī)器人的位姿表示為時(shí)間的

11、函數(shù)，而相應(yīng)的關(guān)節(jié)位置、速度和加速度由手部信息導(dǎo)出。在關(guān)節(jié)空間中的軌跡規(guī)劃，就是將機(jī)器人的關(guān)節(jié)變量表示為時(shí)間的函數(shù)，用其一階、二階導(dǎo)數(shù)描述機(jī)器人的預(yù)期動作。 軌跡規(guī)劃方法：傳統(tǒng)的機(jī)器人軌跡規(guī)劃的方法一般是通過示教-再現(xiàn)方式來實(shí)現(xiàn)。而對于現(xiàn)代的機(jī)器人，其軌跡規(guī)劃一般都可以通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)生成。示教-再現(xiàn)方式是在機(jī)器人工作之前，讓機(jī)器人手端沿目標(biāo)軌跡移動，同時(shí)將位置及速度等數(shù)據(jù)存入機(jī)器人控制計(jì)算機(jī)中。在機(jī)器人工作時(shí)再現(xiàn)所示教的動作，使手端沿目標(biāo)軌跡運(yùn)動。即首先教機(jī)器人如何做，機(jī)器人記住了這個(gè)過程，于是它可以根據(jù)需要重復(fù)這個(gè)動作。時(shí)使機(jī)器人運(yùn)動的方法有兩種：一種是用示教盒上的控制按鈕發(fā)出各種運(yùn)動指令；

12、另一種是操作者直接用手抓住機(jī)器人手部，使其手端按目標(biāo)軌跡運(yùn)動，機(jī)器人記錄下來這個(gè)過程，在以后的工作中按照示教的運(yùn)動動作來運(yùn)動，如圖5.7所示。IW1H£圖5.7工業(yè)機(jī)器人示教過程 軌跡控制操作過程中，不可能把空間軌跡的所有點(diǎn)都示教一遍使機(jī)器人記住，這樣太繁瑣，也浪費(fèi)很多計(jì)算機(jī)內(nèi)存。實(shí)際上，對于有規(guī)律的軌跡，僅示教幾個(gè)特征點(diǎn)，計(jì)算機(jī)就能利用插補(bǔ)算法獲得中間點(diǎn)的坐標(biāo)，通過對軌跡的插補(bǔ)，從而實(shí)現(xiàn)要求的軌跡。此外，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)一個(gè)空間軌跡過程，是實(shí)現(xiàn)軌跡離散點(diǎn)的過程，如果這些離散點(diǎn)間隔很大，機(jī)器人運(yùn)動軌跡就與要求軌跡有較大誤差。只有這些離散點(diǎn)（插補(bǔ)得到的）彼此很近，才有可能使機(jī)器人軌跡以足夠精

13、度逼近要求的軌跡。插補(bǔ)最主要的方法主要有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、定時(shí)插補(bǔ)、定距插補(bǔ)四類。a.直線插補(bǔ)就是在相鄰兩規(guī)劃點(diǎn)之間，用一條線段作為運(yùn)動軌跡。二維笛卡兒坐標(biāo)系內(nèi)的直線插補(bǔ)稱為平面內(nèi)直線插補(bǔ)，三維笛卡兒坐標(biāo)系內(nèi)的直線插補(bǔ)稱為空間直線插補(bǔ)。下面以平面直線插補(bǔ)為例，介紹直線插補(bǔ)的原理。如圖5.8所示，已知空間規(guī)劃中兩點(diǎn)的坐標(biāo)為Pxl,yl）、P2（x2,y2）,設(shè)v為要求的沿直線運(yùn)動的速度，ts為插補(bǔ)時(shí)間間隔。圖5.8直線插補(bǔ)示意若采用直線插補(bǔ)的方式，首先可求出線段PP的長度:12t間隔內(nèi)行程d=vt。插補(bǔ)總步數(shù)N/d+1的整數(shù)部分。2s各軸曾量為從而得到機(jī)器人的連續(xù)軌跡運(yùn)動過程各插補(bǔ)點(diǎn)坐標(biāo)值：b

14、.圓弧插補(bǔ)已知三個(gè)規(guī)劃點(diǎn)，利用圓弧來插補(bǔ)出其他的軌跡點(diǎn)。圓弧插補(bǔ)也可以分為平面圓弧插補(bǔ)和空間圓弧插補(bǔ)兩種。下面以平面圓弧插補(bǔ)為例介紹其過程。已知不在一條直線上的平面內(nèi)三點(diǎn)P1（x1,y1）、P2（x2,y2）、P3123（x3,y3）,及這三點(diǎn)對應(yīng)的機(jī)器人手端的姿態(tài)，根據(jù)中學(xué)的數(shù)學(xué)知識可以知道，平面內(nèi)任意不在同一直線上的三個(gè)點(diǎn)可以確認(rèn)出一個(gè)圓弧。如圖5.9所示，設(shè)v為沿圓弧運(yùn)動的速度，t為插補(bǔ)時(shí)間間隔。s找出由P、P、P決定的圓弧半徑R。123找出圓心角d、d、d的大小，其中:12ts時(shí)間內(nèi)角位移量A4''疋總插補(bǔ)步數(shù)N為d/e+1的整數(shù)部分。對Pi+1點(diǎn)的坐標(biāo)，有召.|Rco

15、s(0+“)RcosOfcosA(?/?sint?；sinAy；<:v.S(5-5)g=陽門(仇+M)=RsmOjcosAt9+Rcost?/sinA(9=ycos"十sinA0由e=e+Ae可判斷是否到插補(bǔ)終點(diǎn)。只要ewe,就繼續(xù)插補(bǔ)下i+1ii+1去。故平面圓弧位置插補(bǔ)為廠“+1cosA(9sinAt?(5-7)岔+i=di+oc.定時(shí)插補(bǔ)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)一個(gè)空間軌跡的過程即是實(shí)現(xiàn)軌跡離散的過程,如果這些離散點(diǎn)間隔很大,則機(jī)器人運(yùn)動軌跡與要求軌跡可能有較大誤差。只有這些插補(bǔ)得到的離散點(diǎn)彼此距離很近,才有可能使機(jī)器人軌跡以足夠的精度逼近要求的軌跡。定時(shí)插補(bǔ)就是每隔一個(gè)相等的時(shí)間ts

16、就插補(bǔ)一次。每插補(bǔ)出一軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)值,并作為給定值,加到位置伺服系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)這個(gè)位置。這個(gè)過程每隔一個(gè)時(shí)間間隔ts完成一次,并保證運(yùn)動的平穩(wěn)(不抖動),只有插補(bǔ)點(diǎn)之間的距離足夠小,才能以可以接受的誤差逼近要求的軌跡。定時(shí)插補(bǔ)易于被機(jī)器人控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人采用定時(shí)插補(bǔ)的方式。當(dāng)要求更高的精度實(shí)現(xiàn)運(yùn)動軌跡時(shí),可采用定距插補(bǔ)。d.定距插補(bǔ)如果要兩個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)距離恒為一個(gè)足夠小的值，以保證軌跡精度，那么ts就要變化，也就是在此方式的情況下，插補(bǔ)點(diǎn)距離不變，但ts要隨著不同的工作速度v的變化而變化。定時(shí)插補(bǔ)和定距插補(bǔ)方法的基本算法是一樣的，只是前者固定ts,易于實(shí)現(xiàn)，后者保證軌跡插補(bǔ)精度，但ts要

17、隨v變化，實(shí)現(xiàn)起來較困難些。除了上面介紹的四種最基本的插補(bǔ)方法之外，還有其他的很多插補(bǔ)方法，詳細(xì)內(nèi)容可以參考相關(guān)的專業(yè)書籍或資料。對機(jī)器人運(yùn)動控制來說，在位置控制的同時(shí)，有時(shí)還要進(jìn)行速度控制。例如，在連續(xù)軌跡控制方式的情況下，機(jī)器人按預(yù)定的指令，控制運(yùn)動部件的速度和實(shí)行加、減速，以滿足運(yùn)動平穩(wěn)、定位準(zhǔn)確的要求。為了實(shí)現(xiàn)這一要求，機(jī)器人的行程要遵循一定的速度變化曲線。由于機(jī)器人是一種工作情況（行程負(fù)載）多變、慣性負(fù)載大的運(yùn)動機(jī)械，要處理好快速與平穩(wěn)的矛盾，必須控制啟動加速和停止前的減速這兩個(gè)過渡運(yùn)動區(qū)段。5.2并聯(lián)機(jī)器人簡介與串聯(lián)機(jī)器人不同的另一種機(jī)構(gòu)學(xué)機(jī)器人是并聯(lián)機(jī)器人。它是由單開鏈用并聯(lián)的形

18、式連接在兩個(gè)動、靜平臺之間的一類并聯(lián)機(jī)構(gòu)，所以并聯(lián)機(jī)器人又開成為并聯(lián)機(jī)構(gòu)，如圖55所示。相對于串聯(lián)機(jī)器人而言，這類機(jī)器人的種類繁多。并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：與串聯(lián)機(jī)器人相比，并聯(lián)機(jī)器人的剛性好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，精度高；此外，并聯(lián)機(jī)器人的末端動平臺由并聯(lián)支路桿件支撐作為輸出構(gòu)件，使得它的承載力大；由于其末端執(zhí)行器和它的基座之間具有環(huán)形的閉鏈結(jié)構(gòu)的約束，因此它的運(yùn)動慣力小，運(yùn)動慣性低，動力性能好等。（&2）圖5.10并聯(lián)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)圖盡管它的工作空間和靈活性收到了一定的限制，但與串聯(lián)機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上能夠形成互補(bǔ)的關(guān)系，可以完成一些串聯(lián)機(jī)器人難以完成的活動和任務(wù)。因?yàn)椴⒙?lián)機(jī)器人有著串聯(lián)機(jī)器

19、人缺少且獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使得并聯(lián)機(jī)器人在機(jī)器人領(lǐng)域成為了眾多研究人員爭先探索的一個(gè)熱點(diǎn)。（衛(wèi)39）它與傳統(tǒng)串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的特性比較參見下表2串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)特性比較串聯(lián)機(jī)構(gòu)并聯(lián)機(jī)構(gòu)底層平臺支撐包括自身的所有機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)剛度和精度低、穩(wěn)定性差誤差有累積效應(yīng)運(yùn)動空間大，靈活性強(qiáng)運(yùn)動慣量相對較大，不宜實(shí)現(xiàn)高速或超速操作6個(gè)支柱共同支撐一個(gè)輕質(zhì)的動平臺結(jié)構(gòu)可靠性和精度高，穩(wěn)定性好誤差不存在了累積效應(yīng)運(yùn)動空間較小，可通過軟件即可實(shí)現(xiàn)虛軸轉(zhuǎn)動動態(tài)性能優(yōu)越，適合高速、高加速場合表2串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)特性比較實(shí)際上，許多串聯(lián)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)正是并聯(lián)機(jī)器人的缺點(diǎn)，相反，并聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)又恰好是串聯(lián)機(jī)器人的缺點(diǎn)。很多人普遍認(rèn)為并聯(lián)機(jī)器人會比

20、串聯(lián)機(jī)器人好，其實(shí)不然。它們在應(yīng)用上不是替代關(guān)系而是互補(bǔ)的關(guān)系。因?yàn)楦鱾€(gè)功能的特點(diǎn)，它們各自都有其特殊應(yīng)用的領(lǐng)域。而混聯(lián)機(jī)器人就是把他，它們都結(jié)合在一起，有興趣的同學(xué)可以查閱有關(guān)混聯(lián)機(jī)器人的有關(guān)資料，這里就不再贅述了。5.2.1并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成學(xué)習(xí)過前面的串聯(lián)機(jī)器人組成機(jī)構(gòu)之后你會發(fā)現(xiàn)并聯(lián)機(jī)器人的組成機(jī)構(gòu)與串聯(lián)機(jī)構(gòu)有千絲萬縷的關(guān)系。并聯(lián)機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的分支機(jī)構(gòu)并聯(lián)而組成的。而組成并聯(lián)機(jī)構(gòu)的分支機(jī)構(gòu)主要是單開鏈（SOC）機(jī)構(gòu)即二副桿串聯(lián)機(jī)構(gòu)，其中的運(yùn)動副有轉(zhuǎn)動副、螺旋副、移動副、球面副以及萬向鉸鏈等。簡單來說，并聯(lián)機(jī)器人的并聯(lián)機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的串聯(lián)機(jī)器人的串聯(lián)機(jī)構(gòu)組成。運(yùn)動副是

21、確定兩個(gè)構(gòu)件相互運(yùn)動關(guān)系的重要因素。若兩相鄰構(gòu)件之間在空間機(jī)構(gòu)有一個(gè)公共軸線Sj,并且允許兩個(gè)構(gòu)件沿著軸線Sj或繞著軸線Sj作相對運(yùn)動，則構(gòu)成一個(gè)運(yùn)動副。并聯(lián)運(yùn)動副的類型豐富,東南大學(xué)楊延力、金瓊提出來廣義運(yùn)動副的概念。理論上,廣義運(yùn)動副在代替其他運(yùn)動副時(shí)必須滿足非期望運(yùn)動輸出為常量,實(shí)際運(yùn)用時(shí)可允許某一非期望運(yùn)動輸出為非獨(dú)立的變量,如表3所示。(1P45)組成并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動副及機(jī)構(gòu)圖說明轉(zhuǎn)動副，通常以字母R表示，具有1個(gè)相對自由度(f=1)移動副，通常以字母R表示，具有1個(gè)相對自由度(f=1)基本運(yùn)動副萬向鉸副，通常以字母T表示，也稱卡丹鉸（Cardan）或虎克鉸（Hook），完全等效于軸線

22、相交的2個(gè)轉(zhuǎn)動副，具有2個(gè)相對自由度（f=2）螺旋副，通常以字母H表示，用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線，具有1個(gè)相對自由度（f=1）球面副，通常以字母S表示，球面副允許兩構(gòu)件之間具有3個(gè)獨(dú)立的、以球面為中心的相對轉(zhuǎn)動，具有3個(gè)相對自由度（f=3）廣義運(yùn)動副例如Sarrus機(jī)構(gòu)可作廣義移動副，非期望運(yùn)動輸出為常量并聯(lián)機(jī)器人由多條運(yùn)動鏈構(gòu)成的機(jī)械結(jié)構(gòu)使得并聯(lián)機(jī)器人具有優(yōu)越的功能作用，從根本上決定了并聯(lián)機(jī)器人的性能。但由于多鏈運(yùn)動也因此限制了并聯(lián)機(jī)器人的工作空間大小。因此在設(shè)計(jì)并聯(lián)結(jié)構(gòu)的同時(shí)需要綜合考慮并聯(lián)機(jī)構(gòu)各項(xiàng)性能指標(biāo)以獲得更好的工作狀態(tài)。5.2.2并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動控制對6-DOF并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動控制的重

23、點(diǎn)是軌跡跟蹤控制，軌跡跟蹤要符合機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)性能,正向和反向運(yùn)動學(xué)的實(shí)際應(yīng)用就是軌跡設(shè)計(jì)并聯(lián)（1）機(jī)器人的運(yùn)動軌跡規(guī)劃對機(jī)器人的軌跡跟蹤進(jìn)行合理控制是運(yùn)動控制的基礎(chǔ)。本文采用滑模跟蹤器對機(jī)器人的移動軌跡問題做了細(xì)致分析,其結(jié)果對非限制理想情況下的機(jī)器人不適用。針對模擬的正交神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將其在運(yùn)動控制器的-些參數(shù)做了自適應(yīng)的調(diào)整,使超調(diào)量變小，然而對動力學(xué)特性沒做考慮；指出一種魯棒自適應(yīng)控制策略，該方法將動力學(xué)模型的不確定性及外在干擾作了考慮；提出在極坐標(biāo)系下的機(jī)器人滑模控制，使笛卡爾坐標(biāo)軸下的限制減少，軌跡規(guī)劃是通過運(yùn)動學(xué)正反解，依照設(shè)定的計(jì)劃，對設(shè)定的運(yùn)動軌跡進(jìn)行運(yùn)算。2用蛍扎運(yùn)訥町

24、輸人慮卅戟，轉(zhuǎn)山屮杯litfUj功咀哎培申仙帆圖5.11運(yùn)動規(guī)劃框圖由設(shè)定的軌跡實(shí)時(shí)計(jì)算并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置移動，產(chǎn)生移動軌跡。軌跡生成的基本內(nèi)容包括3個(gè)方面:首先，依照設(shè)定的工作計(jì)劃，對移動軌跡進(jìn)行闡述;然后，依照給定的運(yùn)動參數(shù)，在PC機(jī)內(nèi)部輸入軌跡:最后，用軌跡規(guī)劃框圖對內(nèi)部軌跡進(jìn)行闡述，如圖5.11所示。因此，假如運(yùn)動平臺依照旋轉(zhuǎn)上升軌跡運(yùn)動，移動時(shí)間是T。那么在并聯(lián)機(jī)器人移動行程中，并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動平臺中心點(diǎn)位置(x,y,z)的運(yùn)動規(guī)律關(guān)于e的函數(shù)表示為:t=Q.4«r=04*5111-=04+0.03*tf(5一8)451(0</sT)按照上式的計(jì)劃，獲得預(yù)先假定的中間點(diǎn)的移

25、動軌跡，軌跡如圖5.12所示；04'24'2圖5.11上平臺中心點(diǎn)軌跡6-D0F并聯(lián)機(jī)構(gòu)平臺按圖5.11所示的軌跡運(yùn)動，從起點(diǎn)開始到接下來的點(diǎn)的數(shù)值為x+Ax,y+Ay,z+Az，相應(yīng)的轉(zhuǎn)角為a+Aa,B+AB，丫+人丫。已經(jīng)知道中心點(diǎn)的起點(diǎn)坐標(biāo)(x,y,z,a,B,y)以及終點(diǎn)坐標(biāo)000000(x,y,z,a,B,y),運(yùn)動中心點(diǎn)沿x、y、z方向移動的距離如式：PPPPPP-(5-9)p畀心=再-匕衛(wèi)化蘭巳一壬轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)角如示：(5-10)定義M二max(M,M,M)若MHO則取71237AyE婦A匸仇-兒)山=億_亠”山氣aap-(511)、Y=(匚-人)"婦若M=

26、0則取M二max(M,M,M),此時(shí)若M0說明中有轉(zhuǎn)動而沒有平動，則784568H0Aj-0Ar=0(5-12)若M=0,則說明原地不動。8因此，每給定一點(diǎn)x+Ax,y+Ay,z+z及相應(yīng)轉(zhuǎn)角a+Aa,B+AB,Y+Y就可得出相應(yīng)的6個(gè)運(yùn)動鏈的伸縮量L,L,.,LO126已知各運(yùn)動鏈長度及上平臺各鉸點(diǎn)坐標(biāo)，再加上x,y,z三個(gè)方向的速度V,v,v和角速度w,w,w,就可得出控制運(yùn)動鏈的速度V,v,.v.xyzxyz126并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律可用PVT(位置p、速度v、時(shí)間t)模式來描述，PVT描述方式直接定義各數(shù)據(jù)點(diǎn)的“位置(p)、速度(v)、時(shí)間(t)”，其位置、速度和時(shí)間滿足如下函數(shù)關(guān)系:心

27、-：、-芒(5-13)3<i|'H-J+c旳(5-14)若給出兩個(gè)相鄰點(diǎn)“位置(P)、速度(v)、時(shí)間(t)”的參數(shù)，可以得到方程組：atj+i/f+cf.+(/=p|3*rf|'+2古彳+G=曲血F+占£；-I柑，+卅=p、(5-153at；4-ZbK+C=V.對方程組(5-15)做求解，能夠求出a.b、c、d.兩相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)間的運(yùn)動控制，對位置用三次多項(xiàng)式進(jìn)行插值，對速度用二次多項(xiàng)式進(jìn)行插值。那么在確定所需參數(shù)量“位置(P)、速度(v)、時(shí)間(t)”后，就可以確定下與之相對應(yīng)的移動規(guī)律，由此就可以確定下相鄰2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的移動規(guī)律。假設(shè)有如下4個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，采用PV

28、T方式進(jìn)行描述，如表4所示。時(shí)何cms)(pulse>連度cpiilsrms>L000002000SOOC10100D4000200000表4數(shù)據(jù)點(diǎn)的PVT描述因?yàn)镻1的時(shí)間是1000ms,所以調(diào)用GT_PvtStart以后，再延長1000ms啟動。執(zhí)行采用循環(huán)方式，到P4以后再轉(zhuǎn)回P1,速度變化曲線如圖5.12所示。|】円()IflOG2000dOOfl5000fiQOfl7W*000圖5.12速度變化曲線設(shè)定6-DOF并聯(lián)平臺的移動軌跡計(jì)劃，將預(yù)設(shè)軌跡離散化成符合條件的多個(gè)期望位姿點(diǎn)，通過反向求解獲得推動桿的期望軌跡，確保6-DOF并聯(lián)平臺按照設(shè)定軌跡平穩(wěn)移動。（2）并聯(lián)機(jī)器人

29、動力學(xué)模型6-DOF并聯(lián)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)簡圖如圖5.13所示，B-xyz為固定在下平臺的坐標(biāo)軸，原點(diǎn)B為下平臺中心，A-xyz為上平臺坐標(biāo)軸，中心點(diǎn)A為上平臺幾何中心，開始點(diǎn)位的兩個(gè)坐標(biāo)軸是平行的。對6-D0F并聯(lián)平臺的動態(tài)性能描述為:(5-16)式中，qR代表關(guān)節(jié)角的位移量，M(q)Rxn代表并咲機(jī)枸的慣性矩降，C(q,q)E代表離心力和哥氏力，G(q)R代表重力項(xiàng)，D(q)R代表摩擦力，TE代表控制的力矩，wR代表各式昊差以及干猶。機(jī)器人動力學(xué)具有如下特性:M(q)-2C(q,q是斜対稱矩降；慣性矩降M是対稱的正定矩降，有正數(shù)b,b符合不等式；12(3)存在一個(gè)參數(shù)向量，使M(q),C(q,q),

30、G(q)，D(q)滿足線性關(guān)系:(5-18)m必+啊+軻)卜附)=館何何)卩式中，(q,q,Z,n)Rixn代表并聯(lián)機(jī)構(gòu)的廣乂坐標(biāo)及所有階導(dǎo)數(shù)的函數(shù)矩陣，F(xiàn)E代表并聯(lián)機(jī)構(gòu)未知的定常參數(shù)向量。qwE代表期望關(guān)節(jié)角A的位置移動，q代表具有一階導(dǎo)數(shù)與二階導(dǎo)數(shù)。A誤差和擾動w的范數(shù)滿足：(這部分的知識對我來說有點(diǎn)難，所以后面的內(nèi)容先檢查再做取舍)(5-19)訓(xùn)壬和十也制式中.仆占.占為正常範(fàn)."如為付胃謨帛并作期辭識常叮一也為還鷹快型s.3M>OF井聯(lián)M器人動態(tài)特性SteWirt井聯(lián)機(jī)溝口服電譏單個(gè)城迪的模型衣八吶:處則泓巧_£(4!j刀飆少(5-12)“呼一1心*2戌&qu

31、ot;別)式中.坷代表甸駐缸煉積的彈性址.心代表泄薦索數(shù)的鼠和.川代表伺離肛的柞用畫釈耳低寰樣壓輸恰的總體報(bào)的釗仃換軌吒代倉訊尼比卩與畑船匚作狀況箜化.叫我軌熾農(nóng)干擾力”它肚集中件雅型關(guān)節(jié)上辭j.F-巴柘(+-一Lg賦F.pa,-w討4可得到荷化鰲孑模年Z)宀嚴(yán)疽丈屮對+(!)將如t碼成就分力甩形式為t*4竹%+兔*二&%R_F設(shè)期軌撿出為出.會片)則擺差號料為：八呻F於=耳*©斗4弔耳-臥"+F(5-L殆輔助揑制：W=”T珂山+%片一瑪將式寫成以下懈式:飛二-仆*鬲=卞檔(5-ts)叮(1巧“用*創(chuàng)-生珈+(2-叫用zM式®$的狀恚憑斎蚣】作為訓(xùn)別;上以

32、醐保對誤阜的跟蹤逐漸收敘対零"機(jī)肆人揮開始搏動臥血皿的垠星暮變化較大.嚴(yán)戛®壞離統(tǒng)的購址性"岡時(shí).井聯(lián)平臺單紅伺服礙純的參數(shù)非定性及壞境擾動悅嚴(yán)庶筋響控制策略的研?fl対此何團(tuán)町蝕僧棒門込應(yīng)PD控捌際町以扳好地解曲卜界帶來的擾咖9勸常除理化的壽數(shù)師帶來時(shí)不利彰響.宛咸克穩(wěn)的運(yùn)臥軋4并聰機(jī)越人運(yùn)動穩(wěn)定控制設(shè)磴運(yùn)動半臺中心點(diǎn)的移動路甩麺過反向求解得到&亍桿件的伸長試，將$牛桿秤的神長畫傳送到&個(gè)拒制SLftM»l£Mttlfi電如，何MH電肛轉(zhuǎn)劭6卜樸件的伸縮.迪覲所要求的卄訓(xùn)從而宴現(xiàn)上平舍推熾忖標(biāo)軌罐克誡繪功JF呱機(jī)溝畀制托統(tǒng)的方

33、(01*15-5所*I+M.何I：；«L1XUI峠啊asi井展籽L料曹JM蝶蜒力-楽從胡七學(xué)角咗喬.幷賦機(jī)構(gòu)兄亍檢劇毘確的移變用眾嗾trjurifrr.強(qiáng)耦合.變負(fù)按、變?yōu)閿?shù)的特性【吩叭所tu*控制1何舸Jt為墮婁朱大昌蓉依館魅剖事2f7：刊；B百心心i'L心蠱越#底"1模型備讒和負(fù)載擾動對6-RPS熨丼聯(lián)機(jī)樹的影響.起欖糊種昶網(wǎng)絡(luò)的餓礎(chǔ)I-.&J設(shè)一神挫制方法町以囪準(zhǔn)佛暄的跟蹤機(jī)88人軌逝網(wǎng)*趙家費(fèi)等苛對S-DOF機(jī)構(gòu)研ft丹阪抻權(quán)押制器.運(yùn)用莎雜普謂夫分折聚蛭移動的稻定性.攝用M町命ttHSr其有效性I叫魯開講射M川吐機(jī)構(gòu)存郵t擾勒的情畛瞬楚性的叢咄匕提

34、出并聯(lián)機(jī)構(gòu)白適應(yīng)控制.亢成了井聯(lián)機(jī)構(gòu)融畀種運(yùn)動購具背權(quán)高的林進(jìn)刪議槽定性【叫杜敬利倂I時(shí)懇歡腿動井聯(lián)機(jī)器人設(shè)蠟出非踐性PD控制釦便挖制器的丹頂體木警數(shù)與動力學(xué)緊密迪帖frfir起這樣控制斛的豔敬可銀前集統(tǒng)的蘋功進(jìn)抒包動tej£7,LPD控制在減乍棊軌諛丈的同時(shí)也他系統(tǒng)增jttTtli-1.'.禮控制系紡向車執(zhí)定的方曲變化PD控制機(jī)枸有較大的默認(rèn)輸出tt.Wiim構(gòu)平他供給太大的如初iML即使加大pd控制網(wǎng)也很雄提島系絨的性能.為此車庫提:叮：憐向適應(yīng)PD旳制算法.町有效免矗逑大的輸曲力矩初始蹲此擅制方案顯山外儲控制器打卄抵忡PD反憐用刨髀阿H塊ill成.葉對6-DOF井聯(lián)機(jī)鷲

35、人伺服系城心準(zhǔn)的參竝擾別扣復(fù)雜尸擾HJB.將伸棒門適陶FD于（5-DOF4聯(lián)機(jī)皆，便并X機(jī)恂對扌數(shù)的菲定常性*1外郴帝廉的擾動具怖很蝦的魯棒槌定性.MlPl>J：liiJPD控制囂構(gòu)誨簡易*具有較小的運(yùn)9S.在非常大的蜜數(shù)范隣內(nèi)都訶以超碰.ffm這種控制摘打施統(tǒng)控制中恨常肛dpd朋側(cè)作用廠控制序域加1圈蘿6所示.闍久OPD捽制顏址世圈（22）對辰斷決示的系址，時(shí)機(jī)器人動力學(xué)忽略厚擦力皿及擾時(shí)典數(shù)學(xué)棋型為4/(7)g+r<7，r/)7+<*W卩對式卜16)來用如卜悴制蛾附I=/)&+"(5-17a)*M如MM""工)X*GQ(V肌)北=卸-

36、&#熱卜3(5-17c)(?=-rEr(X，(5-18)1<中x-H；+sa='；人幾Xe©g人/>g%aa.G=g-A*;g；=0-A#応，&為任慮對稱IE定幣占(f=l.23)她Jifl#坤1奮«(5J7b)代入代I®射系統(tǒng)的閉環(huán)方和;Afr+Ci=r(/,T/y>-k-ke+tjRJI屮=01R縉F<XMMIM如)®-Ar)+CXgX一加)卜嗆打若控制*(517)(5-18)?«足持續(xù)激媯茨件：TJ丁（門門/）砒TJ則&fJiilWttMtt收斂到¥.H|Jlim<=

37、flI4-*址明選潮如HLyapunov4k（5-2I）閉壞系城"料時(shí)時(shí)何求水用代A(5U7>.(5-18>f!|y中“Hl'*心水令土”0；選樣適為的ktA1&為*紅町材"o則仃-fru廠壯£X"cLjuJWUmXOtWlinw0.系統(tǒng)況來漸進(jìn)收斂.豪r-*«設(shè)p(/0,/)='r(/)K(/w.則力少仏詢"22滬(/)只5門門“訶訂滬(/)/"(/“(/)"(523)由閉環(huán)動力學(xué)方K(5-19).W：r(Z應(yīng)MMzC卄屮U7-R(5*24)取2fo+w代入式(523>得

38、hilltfr(/01ii)尸(人人-ii)(/0ir)-o(5-25)送用持續(xù)激勵條件(5-20).對得偏總達(dá)漸收斂為埠.UPInn0.證畢.5.4.2伸梅門適應(yīng)挖制針對何服機(jī)構(gòu)仔在«S®«涇和外界II定性從I素策劃魯棒自適應(yīng)控制第略，確保系統(tǒng)燼體的件特槍定性。(5-26)対小通逍的何服系統(tǒng)采用基FMI#的自適風(fēng)控制飲略*/?-曲一a-4p；)巧-2屛斗錠中0一(|-q*心屯-(2仙-3).r,-(2-at)x3A>0為堆益系數(shù)“1®統(tǒng)參數(shù),%不確宦時(shí),對系統(tǒng)方程(5-13)設(shè)計(jì)控制關(guān)(5-27)«=vVb:*Ax心:-A+g+a-4斥

39、帆2p；q1*A和參數(shù)自適應(yīng)律(5-28)i=Ar>lVr-+2.V3-Xj)A=*Xp式中.a-aa+九*-(埼-«-3)-(2-gP、；-丄卜：+和；*4叮陽鳳*。7妙£2旳;訃-£«>0fA.>0代我丿川權(quán)樂數(shù)“則q>對/融憊緒山的了>0和初始狀態(tài)q二0閉環(huán)系統(tǒng)都仃如卜尺系式:Kd't悴為外池?cái)_旳；叭H符存紂I（/妙呦應(yīng)5Z&世斶1個(gè)J；那且當(dāng)扌"M，fjhniT（/）=OB!-*iiE明t毎爻卩*1:構(gòu)造儲能函敷0K、G3)取二陽p產(chǎn)1jv中川円劃n權(quán)仏K式£弼】）為曠心"

40、;；*；口制朕心4#1）|卅+(曠0輕'(°+%】$%")*；+<2-哄十(2叫盡+V+(r+A斗+(1-4#禺+2p；坷將式（5-27）代人血紂嚴(yán)鎖才+目；51）|忒啊甘*崩-圳場|*（曠g妙r®+斗卜嚴(yán)；十叫耳+曲；色£吃+醴帕x+Q-倔朋十2沖;）斷咱岡出<H削型L爭拗佔(zhàn)腳訓(xùn)計(jì)（W煩盟朗+HJtaIfH<M1專耳*!永詼菽舉卅福腳驟幡躋p=ax莎i序脫初山拿腳耕SM詡耶卷甲旅0以“沁-如卑-<(U-V)；rf"-“他韓Io=3戸鼻F秋c61-£】#傭9臨畢躲浙陪制書誼切關(guān)0地刪恫坯觥於規(guī)用>

41、|-刃”另刃"術(shù)（££-£）H+t_'1*(擔(dān)十亠占葉g-X+論«-；“+f*0+IIIKi-V+甲十X)?M陽nDm他好舊耶?dāng)X胖TxcX+-）+X-%十F%-十-Di-Xt+b-*Yj（>+k+約_XX號切空十（哲切冷些趴'執(zhí)o_0）（%_;*T+-臥X”盂+tIMo-V*+約+rllMo-y+卑+AO-"帆蚣”缸邏卜）+&計(jì)ftMriifi應(yīng)pc控制器如hi57所示,n；pD揑制帶略尊礎(chǔ)I，引人辟樺I追同擰制迦略鼻會咸捧自進(jìn)應(yīng)PD控解那+PD獨(dú)制.fltKtJKUtt控制簡航方便萍樽控Mttifl除仔

42、能的參數(shù)擾動和外部園菜的擾便6-DOF并賺機(jī)器人fifiiLfj史0的輸出怦能詡拽制方案的憂妁在于喂養(yǎng)初始值較大時(shí).甜關(guān)犍作川的赴PD控制運(yùn)川FD桂巾山訶以免雌杞始階段仃太大的力Mit'Pi(m小偎燧時(shí).的主導(dǎo)作用的廉»楝口適撿控制Bh進(jìn)而確保機(jī)構(gòu)的動態(tài)性能&好.釆用卩D控虬刃*JI入仰HI血師仲町禍臂成件祎門適網(wǎng):PD揑制策略并將英周川到QDOF井聯(lián)機(jī)曙人報(bào)蜒.獨(dú)制系線參藪設(shè)覽，期即軌跡為.vr=Mn(jn).單紅的擾力"400沁1(2利)+22002Bill無阻尼頻羅氣(120"對Mrff"Wl/dkt=0.2-03式(S17)為絡(luò)自

43、適應(yīng)控制器式(5U8)為參散和適竝徘，控制冷散分別収：A=3Ot=450=4M0>fl,=85i(T&二0*p.Q698.p,-0.71.p01.t'0025iy-0.1采川Matlab軟件對6-DOFT£的臥個(gè)迪逍何服機(jī)構(gòu)愷仿真硏兄其Sunulnik控制1；程序如國53所心仿貝站果如闈3.4國511MMwgMmwwat卑®協(xié)崗加Qis紳卩：工諒冷和刃w站訂和”|【侖即時(shí)矗尿杪卅巧？TW巾蘇鼎劉沽他呵腳珊0刀5融涇加6百H9MtetfWiftlWiB«Od胡3?冒*Ht¥IVS圏耶8HB葛耶同即逆毗陽GdSWLHIUJ管勒01

44、63;闌衍刪陽尬則佛8朝MKfCH圧融6£Sto苛刊變化關(guān)銭與跟痣位置變化曲線閘隔枚丈%吋間后期巣位直曲綾打跟蹤位汽曲線漸進(jìn)擬乩位匱曲線變化基木保持亠致；山圖"1可収看出.在Z吋同.誤羞范開在0,0Sr范閑較大.抽時(shí)何后.KH-他置與跟蹤位置誤益趨近于零.5.11可以看乩魯樟自適應(yīng)PD捋制憂于傳統(tǒng)的PD控制-且具有良軒的軌跡躍蹤能力對外界Titfj'fe好的抑制效累.運(yùn)動過程連線平穩(wěn).眞菱牧飲性較好.餐4：采用魯棒fl適應(yīng)PD掠制策略+(i6-DOF并聯(lián)機(jī)髀人進(jìn)行控制.有效解決并朕機(jī)構(gòu)甸臓系統(tǒng)存匪的外界干擾和鞋數(shù)擾動的問JBU確保系統(tǒng)探躥偏整的箭進(jìn)收斂性便金間荷偎蹤芒J社迄ILfitfi制乘統(tǒng)具備根好的件將咆足也仿真*8果說明魯棒自適應(yīng)PD控刪糜略優(yōu)于轉(zhuǎn)統(tǒng)的PD控劇時(shí)卜DOF并聯(lián)機(jī)器人的控制韭育效可行的*5.3經(jīng)典應(yīng)用案例5.3.1串聯(lián)機(jī)器人應(yīng)用案例1. 問題的描述應(yīng)用于工業(yè)的智能機(jī)器人主要有兩大類型，分別是串聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人，而串聯(lián)機(jī)器人是應(yīng)用最廣泛的機(jī)器人，有分