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并联机器人的非线性控制算法_3

发表于:2019-06-10 14:04 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  1、引言

  并联机器人作为机器人的一个分支,以其具有刚度大、负载能力强、精度高、结构紧凑和控制容易等优点,广泛应用于某些工作空间受限制或工作空间要求不高的场合。并联机器人的理论探讨和实际研制均取得了一定的成果。

  人们为了提高并联机器人轨迹跟踪的控制性能,提出了各种控制算法。Nguyen等提出了自适应PID控制算法,实现6自由度并联机器人的高精度轨迹跟踪,但其算法过于复杂。Kim等采用Lya2punov方法设计自适应控制器,实现6自由度并联机器人的高精度轨迹跟踪,取得了较为理想的效果,

  但该方法不仅算法复杂,而且需要基于关节的速度测量。

  本文基于机器人关节位置测量,采用非线性PID控制算法,实现6自由度并联机器人轨迹跟踪控制。具体设计了非线性PID控制器,并进行了实验研究,证明该轨迹跟踪控制具有较高的精度。

  2、运动控制模型

  并联机器人的机械结构由不动上平台、可动下平台和6条滚珠丝杠执行机构组成。滚珠丝杠执行机构分别通过虎克铰和球铰与上下平台相联。滚珠丝杠由伺服电机驱动,通过改变本身的长度实现动平台的空间期望轨迹。系统相关结构参数如下:

  其中:Ra和Rb分别为上下圆形平台的半径,A为同组铰接点之间的夹角,B为相邻两组铰接点之间的夹角。

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