气动人工肌肉驱动的六自由度运动系统的研制

《气动人工肌肉驱动的六自由度运动系统的研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文气动人工肌肉驱动的六自由度运动系统的研制DEVELOPMENTOFSIX-DEGERR-OF-FREEDOMMOTIONSYSTEMDRIVENBYPNEUMATICARTIFICIALMUSCLES王思雨哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TP242.2学校代码：10213国际图书分类号：681.5密级：公开工程硕士学位论文气动人工肌肉驱动的六自由度运动系统的研制硕士研究生：王思雨导师：姜洪洲教授申请学位：工程硕士学科：机械工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨

2、工业大学ClassifiedIndex:TP242.2SchoolCode:10213U.D.C:681.5SecurityClassification:PublicDissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDEVELOPMENTOFSIX-DEGERR-OF-FREEDOMMOTIONSYSTEMDRIVENBYPNEUMATICARTIFICIALMUSCLESCandidate：WangSiyuSupervisor：Prof.JiangHongzhouAcademi

3、cDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechatronicsEngineeringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着社会经济水平的快速发展，行车高速化、车辆密集化、轿车家庭化和驾驶员非职业化在我国已成为必然趋势

4、。这些发展给人们的生活带来巨大改变的同时，各种不可避免的问题也随之而来。车辆驾驶模拟器是一种能够较为逼真的模拟车辆实际运行状况从而获得接近实车驾驶感受的仿真设备，具有便捷、安全、经济、节能、环保等优点。运动系统是车辆驾驶模拟器提高逼真感、避免驾驶员视觉和体感脱节的最必不可少的组成部分。本文以降低研制成本为前提，以搭建出能够为驾驶者提供逼真驾驶感受的运动系统为目的，从结构设计、算法开发、样机搭建、实验分析这四个方面出发，对该运动系统进行研制。首先，出于降低研制成本的考虑，选择以结构简单、安全清洁、经济环保的气动人工肌

5、肉作为运动系统的驱动元件，以典型的Stewart并联机构作为运动系统六自由运动的实现结构。其次，由于Stewart并联机构的结构参数将直接影响气动人工肌肉的工作范围和系统的运动性能，并对开发成本起决定性作用，因此，对并联机构的结构参数以提高气动人工肌肉的工作性能为目的进行了优化设计。同时，气动人工肌肉由于空气的可压缩性、橡胶筒的弹性和摩擦而具有的较强非线性，对运动系统的工作性能有很大影响。针对这一问题，设计了一种以气动人工肌肉实际工作曲线为依据的工作特性表格，以此模块为核心，对气动人工肌肉的非线性进行控制。最后，根

6、据设计方案，从运动平台和实时控制两方面完成运动系统实验样机的搭建，并通过样机对比实验，证明了气动人工肌肉非线性对运动系统工作特性的影响，同时验证了本文所设计的控制算法可以有效减低气动肌肉非线性对平台运动性能的影响。关键词：车辆驾驶模拟器；气动人工肌肉；Stewart并联机构；结构优化；非线性-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofthesocialandeconomiclevel,thehighspeedofdriving,theconcentratio

7、nofvehicles,thefamilyofcarsandtheunprofessionalizationofdrivershavebecomeaninevitabletrendinChina.Thesedevelopmentshavebroughtabouttremendouschangesinpeople'slives.Atthesametime,variousinevitableproblemshavefollowed.Thevehicledrivingsimulatorisakindofsimulatio

8、nequipmentthatcansimulatetheactualrunningstatusofthevehiclemorerealistically,andthuscangetclosetotheactualdrivingfeelingofthevehicle,andhastheadvantagesofconvenience,safety,economy