六自由度绳牵引并联机器人力位混合运动控制

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1、西南科技大学工程硕士专业学位论文六自由度绳牵引并联机器人力位混合运动控制作者姓名王文杰所在学院信息工程学院专业/领域控制工程学校导师梁艳阳校外导师蒋明论文完成日期2018年05月29日ClassifiedIndex:TP242U.D.C:621SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisTheHybridForce-PositionControlofCable-driven6-DOFFreedomParallelRobotGrade:2015Candidate:WangWenjieAcademicDeg

2、reeAppliedfor:MasterSpeciality:ControlEngineeringSupervisor:LiangYanyangJiangMingMay.29th.2018西南科技大学硕士研究生学位论文第III页摘要绳牵引并联机器人作为一种新型的并联机构具有结构简单、重构性强、重量轻、工作空间大、成本低等优点。近年来绳牵引并联机器人技术得到大力发展应用领域也越来越广泛。当绳牵引并联机器人运动存在外界环境接触时，传统的位置控制已经不能满足绳牵引并联机器人的控制要求。为了解决这一问题，本课题研究设计一种针对六自由度绳牵引并联机器人力位混合运动控制算法，并进行了以下

3、工作。1、设计搭建合理的六自由度绳牵引并联机器人模型。依据六自由度绳牵引并联机器人模型建立机器人的几何模型，进行运动学分析和运动学算法设计。为六自由度绳牵引并联机器人的力位混合运动控制算法提供了研究模型。2、对机器人进行受力分析；研究张力优化算法解决六自由度绳牵引并联机器人关节张力分布不唯一的问题，为六自由度绳牵引并联机器人力位混合控制算法提供了基础。3、研究机器人力位混合控制原理，并根据六自由度绳牵引并联机器人特性设计出相应的力位混合运动控制算法。最后搭建仿真实验平台验证了算法、模型、方案的正确性和可行性。关键词：六自由度绳牵引并联机器人运动学张力优化算法力位混合控制西南科

4、技大学硕士研究生学位论文第IV页AbstractTheropecontrafactiveparallelrobothasmanyadvantagesasanewparallelmechanism.Ithastheadvantagesofsimplestructure,strongreconfiguration,lightweight,largeworkingspaceandlowcost,anditsapplicationfieldwillbemoreextensive.Thetechnologyofropetractionparallelrobothasbeengreatl

5、ydevelopedinthisyears，itsapplicationfieldsarealsobecomingmoreandmoreextensive.Traditionalpositioncontrolcannolongermeetthecontrolrequirementsofcable-drivenparallelrobots,whencable-drivenparallelrobotsneedtobeincontactwiththeexternalenvironment.Inordertosolvethisproblem,thisprojectresearched

6、anddesignedakindofhybridmotioncontrolalgorithmfor6-DOFropetractionparallelrobotandcarriedoutthefollowingwork.BuildingamodelofCable-driven6-DOFparallelrobot.Thegeometricmodeloftherobotisestablishedonthebasisofthesixdegreeoffreedomcable-drivenparallelrobotmodel,andthekinematicsanalysisandkine

7、maticsalgorithmarecarriedout.Thispaperprovidesaresearchmodelforthedesignofthehybridforce-positioncontrolalgorithmfora6-DOFcable-drivenparallelrobot.Studythetrajectoryplanningalgorithmandhybridforce-positioncontrolalgorithmoftherobot,andthecorrespondinghy