机器人多自由度关节的研究

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1、摘要基于目前机器人研究领域需要研究的关键技术之一一新机构的研究，本文提出了一种新型的机器人多自由度关节结构，该结构不仅体积小，重量轻，而且作用空间极大，使得过去许多应用场合下，使用多个单自由度的关节通过连杆连接实现的多自由度动作的功能由一只这种新型的关节结构就可完成，大大简化了机构，降低了复杂性，提高了灵活性，使得机器人的应用场合不断向微型化、小型化拓展，而且由于本结构的机械设计上的特点，使得本关节作用空间较大。，本文还在以下几个方面作了些研究工作:恕(1)17}#}}}}}a}}}Jf}}]3}1}x}h}}.动力学方程。(2)对本关节完成特定圆弧轨迹运动进行了轨迹

2、规划。(3)针对本关节的负载时变及转动惯量时变问题，研究了基于模系统的广义偏差控制，进行了动、静态的仿真研究，结果表明该方法对这种问题的解决是比较令人满意的。J关键词:机器人，关节，多自由度，协调控制，路径规划，轨迹规划，智能控制，稳定性}}`;ABSTRACTBecausethenewrobotstructureisstilloneofthekeyissuesinthecurrentrobot‘researchingfiled.Thepaperproposesanewkindofrobotjointwhichhadmoredegreesoffreedom.Thene

3、wjointhasnotonlysmallervolume,lighterweigh,butalsohasbiggeractionspace.Onlyonesuchjointcanrealizethemoredegreesoffreedom,whichcouldbedonethroughmoresingledegreejointslinkedbyrodsinmanyapplyingfields.Thenewjointstructurecansimplifystructure,decreasecomplexityandimprovefacility.Theseadvan

4、tagescanmakerobot-applyingfieldsintomicrominiaturizationandminiaturization.Moreover,duetothenewstructure'spropertiesformechanicaldesign,thenewjointhasbiggeractionspace.、Tobeaimedatthejointweproposed,wealsodoanothermoreworkasfollows:(t)Webuiltthedynamicequationandkinematicsequationforthe

5、newjoint.(2)Inordertorealizethespecificarcmotion,wecompletedthetrajectoryplanningforthenewjoint.(3)Inthelightofvariableloadandtime-varyingrotationinertia,wepresentedthemodelsystemcontrolmethodbasedongeneralizederrorcontrolrule.Thesimulationofdynamicsandstaticsisinvestigated.Itistrue,the

6、solutionis护considerablysatisfiedforsuchproblem.Keywords:Robot,Joint,MoreDegreesofFreedom,CooperationControl,PathPlanning,hTrajectoryPlanning,IntelligentControl,Stabilityk"于r月浙江工业大学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论1.1为什么要研究机器人1.1.1发展机器人的重要性机器人技术水平的高低目前已成为衡量一个国家高新技术实力强弱的关键指标之一。两院院士宋健也曾说过:“机器人学的进步和应用是本世纪自动

7、控制最有说服力的成就，是当代最高意义上的自动化”[1[。因为机器人技术中包括了机械、电子、生物、传感、自动化、CIMS及通信等多种学科在内的各种技术的综合。只有上述各种技术的发展才会有机器人技术的进步，而且可以说只有各种技术的充分发展才会有机器人学的进步(这一点，从机器人发展史就可以一目了然)，因此，可以说机器人是各种技术的集大成者[211.1.2机器人发展的原因[31总的来说，生产力发展是机器人得以发展的最根本原因。首先，机器人在众多国家生产部门大量应用:一是为了提高劳动生产率;二是为了降低劳动成本;三是为了调整现代产业结构。这些因素可以从日本的机