大型索牵引并联机器人的振动分析与控制研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51105290

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

杜敬利

完成单位：

西安电子科技大学

中文关键词：

索牵引并联机器人; 柔索; 动力学; 振动;

其他语种关键词：

Cable-driven parallel manipulators; flexible cables; dynamics; vibration

项目类型：

青年科学基金项目

语种：

中文

开始日期：

2012-01-01

结束日期：

2014-12-31

中文摘要：

索牵引并联机器人的优点之一是其工作空间大，但当工作空间非常巨大时，在运行过程中柔索不可避免地会产生振动，严重影响系统的运行精度和响应速度。现阶段索牵引并联机器人的研究中多将柔索处理成直线索杆单元，这种做法无法应用于大型索牵引并联机器人，因此必须对其进行更为精确的动力学分析。 本申请着重研究大型索牵引并联机器人的非线性动力学及其控制问题。为考虑柔索的弹性变形及振动的影响，提出采用稳态运动加小幅振动的形式来描述柔索的动力学特性，结合柔索与末端执行器之间的耦合关系完成系统的动力学分析。同时，提出了柔索振动的间接观测算法，可通过索端张力的测量观测出柔索振动的模态坐标，增加了研究的实用性。最后，结合柔索的力学特性给出了相应的控制策略。动力学分析和相应控制策略的提出必将能够为大型索牵引并联机器人运行精度的提高奠定理论基础。