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《基于五軸串聯(lián)機械臂的運動模擬研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文基于五軸串聯(lián)機械臂的運動模擬研究RESEARCHONMOTIONSIMULATIONALGORITHMBASEDONSERIALMANIPULATOR侯彪哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號：TP242.3學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.865.8密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文基于五軸串聯(lián)機械臂的運動模擬研究碩士研究生：侯彪導(dǎo)師：叢大成教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：機械電子工程所在單位：機電工程學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TP242.3SchoolCode:1021
2、3U.D.C:621.865.8SecurityClassification:PublicDissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMOTIONSIMULATIONALGORITHMBASEDONSERIALMANIPULATORCandidate：HouBiaoSupervisor：Prof.HanJunweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechatronicEngineeringAffiliation
3、：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要運動模擬器從20世紀70年代出現(xiàn)，通過在運動模擬器上模擬飛機船舶等的運動，被廣泛地應(yīng)用于車輛駕駛模擬、飛行器模擬、戰(zhàn)艦性能測試以及許多的民間娛樂設(shè)備上。串聯(lián)方式的運動平臺運動范圍大，響應(yīng)速度快，控制簡單，成本低，而且如今硬件的發(fā)展使得負載和控制精度得到很大提升，使設(shè)計一種有效的自由度串聯(lián)運動平臺
4、應(yīng)用于運動模擬具有更好的可實現(xiàn)性，而且隨著國內(nèi)游戲與娛樂產(chǎn)業(yè)的開放與蓬勃發(fā)展，特別是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，刺激了許多娛樂運動模擬的設(shè)計與發(fā)展，故研究串聯(lián)機構(gòu)的運動模擬器，具有很高的實用意義與價值。以前的運動模擬器幾乎全部是以并聯(lián)機構(gòu)為基礎(chǔ)搭建的，應(yīng)用最多的也是最為成熟是基于六自由度stewart平臺搭建的。而串聯(lián)機構(gòu)的模擬器還未被廣泛研究，由于串聯(lián)機構(gòu)和并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)的差異，運動方式和控制方式也有差異。所以需要深入對串聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)、動力學(xué)進行研究，才能將之前基于并聯(lián)機構(gòu)研究的運動模擬技術(shù)運用到串聯(lián)機構(gòu)的模擬器上。本文就搭建的串聯(lián)五軸機械臂進行運動學(xué)，動
5、力學(xué)進行研究學(xué)習(xí)，然后將運動模擬技術(shù)與之結(jié)合分析，運動模擬過程也即對加速度、角速度和位移的約束過程，也即是軌跡規(guī)劃問題，所以利用在串聯(lián)機構(gòu)上運動學(xué)、動力學(xué)和軌跡規(guī)劃的研究實現(xiàn)如何最好的利用五自由度機械臂的運動空間實現(xiàn)運動模擬。洗出算法是運動模擬器上的核心也是研究熱點。在運動模擬時，運動模擬器的運動空間有限，不可能完全復(fù)現(xiàn)駕駛者在真實駕駛器上的運動，所以要利用洗出算法，在有限的空間模擬處駕駛者駕駛所產(chǎn)生的加速度和角速度。目前應(yīng)用較為廣泛的洗出算法主要有三種：(1)經(jīng)典洗出算法，最早的洗出算法，簡單快捷。(2)引入了前庭器官的最優(yōu)控制洗出算法(3)自適
6、應(yīng)洗出算法。由于人體器官無法準確地分辨運動的程度，而且高通濾波器和低頻濾波器的截止頻率的高低也沒有明顯的界限，所以引入模糊控制的理論對經(jīng)典洗出算法進行改進，結(jié)合人體前庭感覺器官感受到的動感誤差和運動平臺的空間，在不超運動平臺極限前提下盡可能提高運動模擬的逼真度。在上述研究內(nèi)容進行仿真分析合理之后，在串聯(lián)五軸機械臂模擬器上進行了驗證并進行分析。關(guān)鍵詞：運動模擬；串聯(lián)機構(gòu)模擬器；洗出算法；模糊控制I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractThemotionsimulator,whichappearedin1970s,iswidelyusedinf
7、lightsimulation,vehicleroadsimulation,aviationandnavigationsimulation,robot,parallelmachinetool,spacedockingtechnologyandentertainmentfacilitiesbysimulatingthemovementofaircraftandshipsinthemotionsimulator.Themotionplatformofseriesmodehaslargemotionrange,fastresponsespeed,simp
8、lecontrolandlowcost.Moreover,thedevelopmentofhardwaremakesthe
