一、一种线性平面并联机器人机械系统的设计（论文文献综述）
宋井科[1]（2021）在《一种两转一移3-UPU并联运动模拟器的设计与分析》文中提出运动模拟器在军事、科研、工程、武器研发、民用娱乐、医疗康复等领域均发挥着重要作用,涵盖海、陆、空各方面,对一个国家的科技、国防及经济建设等具有长远的战略意义。运动模拟器已经在众多汽车、飞机的仿真测试、船舶模拟、军事训练和娱乐体验等使用场合中,取得较好的模拟效果。本文基于一种具有多转动中心的两转一移3-UPU并联机构,设计出一种3自由度并联运动模拟器,能够完成升降、侧倾、俯仰三种运动,可以用来模拟飞行器、船舶、驾驶场景或应用在动感座椅等其他民用娱乐设备上。并对其进行了运动学分析、性能分析、尺度综合、有限元优化、考虑关节摩擦的动力学建模、控制分析等方面。本文的主要研究内容为:系统地分析了2R1T多转动中心3-UPU并联机构在不同几何尺寸及装配条件下的运动学反解。根据约束平面的位置及装配条件,分为5种变异机构。分析了机构的运动/力传递性能和约束性能,得出其性能与位置参数d之间的变化关系。基于性能图谱,对机构的奇异问题进行系统的分析,并通过样机对奇异的位形进行验证。基于3-UPU并联机构,设计出一种3自由度并联运动模拟器;兼顾传递性能与约束性能,对机构进行了尺度优化,根据优化的结果,初步确定了模拟器样机的尺寸。通过Solid Works和Workbench软件进行联合仿真优化,并以危险位姿的最大变形最小为优化目标,使末端平台的变形达到最小。采用封闭矢量法对3-UPU并联运动模拟器进行速度与加速度分析,得到缸体、推杆及运动平台的速度及加速度。考虑库伦摩擦,对转动及移动关节进行摩擦建模,并应用Newton-Euler方程,考虑关节摩擦建立了两转一移3-UPU并联运动模拟器的动力学模型,并应用Recur Dyn动力学仿真软件和MATLAB进行了联合仿真验证。对3-UPU并联运动模拟器在关节空间内的PID分散控制器进行设计。基于Simscape软件,建立两转一移三自由度并联运动模拟器的虚拟样机模型,并搭建控制系统,基于运动学模型,对驱动关节进行分散PID运动控制仿真。基于虚功原理,建立了可用于动力学控制的逆动力学模型。并基于Simulink中的Simscape平台,搭建控制系统进行逆动力学控制仿真验证。
赵亮[2]（2020）在《用于微创外科的线驱动连续型手术机器人设计》文中提出医生对患者进行手术的过程中,手术机器人的使用越来越广泛。手术机器人效率高,切口小,操作稳定,普通常规手术则很难满足这些要求。由于传统的手术机器人由刚性关节连杆组成,运动灵活性差,空间占比大,无法自由灵活的在人体自然腔道或微创切口中进行手术操作,具有良好弯曲能力的线驱动连续型手术机器人成为一个重要研究方向。本文以狭小非线性空间手术环境为背景,进行了用于微创外科的线驱动连续型手术机器人的设计工作。首先分析了狭小非线性环境中手术机器人的需求,设计了线驱动连续型手术机器人机电系统,系统中结合了UR串联机械臂,Stewart并联机器人平台,线驱动连续型末端执行器,phantom触觉式力反馈主手,其中还包括末端执行器驱动装置以及手术机器人系统的控制框架。其次根据串联机器人、并联机器人、连续型机器人的运动特点,对手术机器人系统进行了运动学仿真。对UR串联机械臂进行了正逆向运动学分析,在Robotics Toolbox中仿真了机械臂的运动学,改变不同的D-H参数实现不同的机械臂空间位姿。对Stewart并联机器人平台进行了正逆向运动学分析,在SimMechanics中对并联平台进行了建模和仿真,输出了并联平台上平台中心点在空间中运动位移。对连续型末端执行器进行了正逆向运动学分析,其中包括单关节段运动学和多关节段运动学分析,并且在MATLAB环境中实现了运动学仿真,结果显示连续型末端执行器可以在空间中自由灵活运动。然后对手术机器人系统进行Ansys环境中的有限元分析,对振动较为频繁的并联平台进行了模态分析,分析了自由模态和约束模态两种情况。对并联平台在水平和垂直方向进行了静力学分析,验证其在极限工况下的受力。对连续型末端执行器关节单元体进行了静力学分析,分析其应力和变形。对连续型末端执行器进行了显式动力学分析,分析其在碰撞干涉条件下的受力。最后对手术机器人系统进行工作空间的计算。利用蒙特卡洛法计算UR串联机械臂工作空间,计算结果显示串联机械臂可以满足手术机器人系统的粗定位功能。利用边界搜索算法计算并联平台的位置工作空间和姿态工作空间,计算结果显示并联平台可以满足手术机器人系统的精确定位功能。利用蒙特卡洛法计算连续型末端执行器工作空间,计算结果显示连续型末端执行器可以满足手术机器人系统在狭小非线性环境中实施手术操作的功能。
陈栋[3]（2020）在《舱段对接并联机构的轨迹规划及运动控制技术》文中提出舱段对接是航天产品总装、测试及试验等环节的关键工序,在技术性和安全性等方面有严格的操作要求。舱段对接技术直接关乎到航天产品的生产质量及效率,正成为航天及制造等领域的研究热点。针对目前手动对接技术效率低、对接精度及质量一致性差等问题,本文研制了6-UPU型并联机构作为舱段对接设备,并研究了舱段对接的多项关键技术,旨在提供一套较为系统的、行之有效的方法以提高舱段对接精度及效率。本研究对于提高航天产品生产质量及缩短生产周期具有重要意义。针对6-UPU型并联机构开展基础性问题研究。在并联机构三维模型及结构参数设计的基础上,利用闭环矢量链建立逆运动学模型,利用虚功原理建立逆动力学模型。进行了平移、旋转及复合运动的仿真分析,验证了运动学及动力学模型的正确性。为了有效地利用并联机构实现舱段调姿,提出一种多目标、多约束条件下实现并联机构无奇异轨迹规划的方法。利用B样条曲线对并联机构及支链运动轨迹进行参数化表达。在综合了舱段对接任务效率、稳定性及能耗方面的需求并考虑了并联机构的性能和运动约束条件后,建立并联机构的多目标轨迹优化模型,以改进的免疫克隆选择算法（IICSA）实现并联机构多目标轨迹优化。针对无标记点的舱段位姿测量问题,提出一种基于关键特征（KCs）的舱段位姿拟合方法。为了提高点集匹配算法的拟合精度,提出了一种基于多特征点测量的四元数位姿拟合方法。为了获取舱段对接中的相对位姿关系,研究了一种相对位姿关系测量及等价变换方法,并利用Nelder-Mead算法拟合出精度较高的相对位姿。针对动平台目标位姿的换算问题,研究了位姿矢量换算法、坐标关系转换法等多种可靠而有效的方法。为了实现对并联机构规划轨迹精确稳定的追踪,提出了一种改进的动态递归模糊神经网络（DFNN）与增量式PID结合的控制方法。利用递归单元将模糊神经网络（FNN）改进为DFNN以提高网络的时变特性及动态映射能力,进而提高了DFNN-PID的控制精度及稳定性。为了降低网络参数初值对轨迹追踪精度的影响并克服BP算法的局限性,提出了一种基于改进鱼群算法（IFA）的网络参数优化学习算法。设计了舱段对接仿真系统,开发了舱段对接运动控制软件,搭建了舱段对接试验平台,综合利用上述研究方法控制并联机构实现了舱段自动对接。
刘现伟[4]（2020）在《并联机器人运动轨迹规划及控制研究》文中指出Delta并联机器人以其定位精度高、承载能力强、运行速度快等优点,被广泛应用于食品、电子、医药等流水包装线上,以完成分拣、搬运等工作。然而,在Delta机器人分拣作业时,对其运动轨迹规划的好坏直接影响着机器人的运动效率、运动精度和运动平稳性。针对Delta并联机器人分拣作业时,在关节坐标空间与直角坐标空间中运动曲线不平滑问题,对其运动规律、运动轨迹及控制问题进行研究分析。本文首先对Delta并联机器人的机械结构进行分析。建立了Delta并联机器人正逆解运动学表达式,并编程验证运动学表达式的正确性。根据正向运动学表达式,分析了机器人的工作空间,速度模型和加速度模型。其次,为研究Delta并联机器人的运动轨迹和控制算法,搭建了基于Sim Mechanics的Delta并联机器运动学仿真系统和控制仿真系统。并通过圆形轨迹验证机器人运动学仿真系统的正确性与可靠性;通过控制仿真系统,对Delta并联机器人进行控制算法分析。再次,为使Delta并联机器人具有较好的运动效率和运动平稳性,对机器人的运动规律和运动轨迹进行研究。在常规运动规律的基础上,提出了正（余）弦与多项式相复合的运动规律和叠加摆线运动规律,并与其它的运动规律进行对比分析。此外,运用合成轨迹规划的方法,设计了不同运动规律下的运动合成轨迹,并与常规门型轨迹及其它合成轨迹进行对比分析。最后,为验证Delta并联机器人运动效果,搭建基于Turbo PMAC Clipper运动控制器的Delta并联机器人实验平台。然后编写PID控制算法、基于PVT模式的运动程序,实现Delta并联机器人的运动控制,完成了对理论分析的验证。仿真和实验结果表明,在归一化后,叠加摆线运动规律的速度峰值最低,且具有较高的加减速运动效率;而合成轨迹规划方法能有效降低机器人末端运动速度,使机器人的运动状态更加平稳。
李显[5]（2020）在《基于机器视觉的汽车滤芯密封性检测》文中研究指明蜂窝状空气滤芯是一种用于欧美重型卡车的新型结构空气滤芯,加工制作过程中,由于热熔胶出胶量的不均匀形成的漏洞和粘结时间间隔造成的间隔孔距不准,会造成局部不能有效粘结,形成滤芯旁通,外部的空气会直接进入发动机,过滤失效,加剧了活塞与缸壁的磨损,若进入的颗粒物过大,会造成“拉缸”现象,所以对蜂窝状空气滤芯进行质量检测是非常有必要。目前业界针对蜂窝状空气滤芯缺陷检测都是通过人工检测,在滤芯底部放置一面光源,工人拿着放大镜扫描滤芯上表面,根据是否“漏光”来判断该滤芯是否存在缺陷,滤芯内部复杂的蜂窝状结构使其检测环节要耗费大量的时间和人工成本,检测效率和精度取决于检测人员的熟练程度、心情起伏程度和持续工作时间,长时间检测对眼睛伤害极大,而且如果滤芯规格过大的话,是一项根本完成不了的任务,不能满足大规模生产需求。针对如上问题,结合滤芯的结构特征和工作原理以及待检测的缺陷特征,本文提出一套完整的蜂窝状空气滤芯缺陷视觉检测系统,结合人工检测的经验和缺陷,拟定本课题的总体设计方案,实现滤芯的自动上下料和缺陷的自动识别。首先,针对普通的中小尺寸物体的一次成像技术无法满足检测精度要求,引入大尺寸成像技术,由设计的直角坐标机器人带动相机将滤芯检测区域定距分割为若干子区域,为避免未密封腔室被误分割,设计幅面分割方案和相邻子区域重叠尺寸;为清晰拍摄未密封腔室小孔、减小畸变造成的影响,选用远心镜头成像;滤芯未密封腔室缺陷识别算法是基于局部区域灰度突变特性,对获取的图像依次进行中值滤波降噪、Otsu阈值分割和基于8邻域标记出缺陷区域。其次,为提高滤芯缺陷检测设备智能化和检测效率,设计了滤芯自动上下料装置,设计的来料输送带具有变速、定点停止功能,以配合并联机器人对待检测滤芯进行定点抓取,对滤芯的抓取设计了末端机械手。最后,对控制系统进行分析设计。以工控机作为上位机实现滤芯的自动上下料、自动化检测、实时显示检测结果,接收PLC发送的信息和运行信息监控;PLC作为下位机,直接对运动部件进行控制。
毕彦峰[6]（2020）在《2RPS-PSP并联机器人动力学分析及多目标结构优化》文中提出随着“中国制造2025”规划的不断推进,机器人产业对并联机器人的需求不断向高速度、高精度、智能化等方向发展,少自由度并联机器人以结构紧凑、经济便宜、控制相对简单而得到广泛应用。本文以3自由度2RPS-PSP并联机器人为研究对象,建立了机器人动力学模型和刚柔耦合模型,对其运动性能、结构参数进行了分析和多目标优化,并对其动平台位姿的跟踪控制进行了仿真分析。本文主要研究内容:建立2RPS-PSP并联机器人动力学模型。针对并联机构动力学模型复杂性以及其正向动力学模型较难建立等问题,基于Udwadia-Kalaba理论和Lagrange方法建立了2RPS-PSP并联机器人的动力学模型。利用机械系统动力学仿真软件Adams和数值计算软件MATLAB对其动力学模型进行仿真分析和数值计算来验证模型。对2RPS-PSP并联机器人进行刚柔耦合动力学仿真分析。基于有限元理论,采用实际工程应用的前处理网格划分软件HyperMesh对机器人三条支链进行精细化网格划分,再运用命令流的方式在ANSYS软件中生成了模态中性文件。通过在ANSYS和Adams/Flex求解模态中性文件的模态频率,校核了该文件数据传递的准确性。在Adams软件中将2RPS-PSP并联机器人多刚体模型的支链转换为柔性体,建立刚柔耦合动力学模型,并进行仿真分析。为提高2RPS-PSP并联机器人运动性能,对其进行多目标结构优化。基于螺旋理论,结合雅克比矩阵建立了并联机器人的全域运动灵巧性指标、全域机构约束力指标及全域运动/力指标,来评价机器人的运动学、动力学和静力学性能。基于所建立的运动学、动力学和静力学性能评价指标构建该机器人多目标结构优化模型,采用改进多目标粒子群算法对优化模型进行求解。联合Adams和MATLAB/Simulink软件搭建PD控制模型实现对2RPS-PSP并联机器人动平台的位姿跟踪控制。根据优化结果修改机器人模型,通过在Adams平台中设置控制输入与输出,在MATLAB/Simulink中搭建了基于PD控制器的联合仿真模型,仿真结果表明,搭建的联合仿真模型合理准确,该机器人运动学性能良好。
史宝周[7]（2020）在《含柔性铰链的并联机器人刚柔耦合动力学与控制研究》文中研究说明并联机器人在微定位与跟踪应用中要满足运动响应快、精度高与稳定性好的性能,则对其动力学和控制策略的研究至关重要。目前在对并联机器人动力学进行研究时,基本是将其各构件视为刚体,忽略了机器人工作过程中各构件之间的刚柔耦合关系,导致创建的动力学模型不够精确。在对其进行控制时,依然将并联机器人各支链视为完全独立的单个系统,并运用传统的控制方法进行单独控制,未能充分考虑控制系统的多变量特性和其连杆结构的高度交互性,严重影响机器人的工作性能。文章根据并联机器人在微定位与跟踪应用中的需求,建立了含柔性铰链的三自由度并联机器人模型,并对其刚柔耦合动力学和最优控制策略进行分析。具体研究内容如下:首先,运用SolidWorks软件创建了含有柔性铰链的三自由度并联机器人三维结构模型;运用几何法分析了其位置逆解;运用数值法分析了其位置正解,并基于MATLAB软件对其位置正解进行仿真计算。同时为了确保该机器人的可控性,对其奇异性进行分析。仿真结果表明:该并联机器人末端质心的实际轨迹与其期望轨迹基本吻合,误差相对较小,验证了所建并联机器人模型的正确性,为其动力学与控制策略的研究提供了理论依据。其次,运用多体系统传递矩阵法（MSTMM）对该并联机器人进行动力学建模,通过建立其多体系统树模型,推导各个构件之间的转换矩阵,得到了该机器人系统整体转换矩阵和动力学方程,并基于ADAMS软件对其刚体模型与刚柔耦合模型的动力学和运动学性能进行仿真分析。仿真结果表明:该并联机器人刚柔耦合模型比其刚体模型的运动性能更优,其刚柔耦合模型末端质心运动情况在x、y和z方向的输出均有明显变化,其中z方向位移、速度和加速度变化较大,分别增大0.4025 mm、20.8525 mm/s和685.6229mm/s2;其驱动杆1在y方向的驱动力和力矩均有明显的减小,分别减小0.0692 N和8.5473 N-mm。含柔性铰链的并联机器人关节柔顺性更好,刚柔耦合模型仿真下并联机器人运动响应更快,驱动力相对减小,力学性能更接近工程实际,验证了该动力学建模方法的合理性与有效性。然后,通过分析该并联机器人状态空间,获得其状态空间方程,从可控性与可观测性的定量描述角度出发,运用Hankel模型对该机器人状态空间进行约简,并基于约简后的状态空间方程建立该机器人的整体控制方案,采用LQR控制和遗传算法优化的LQR控制两种控制方法分别对该机器人末端位姿基于MATLAB软件进行仿真分析。仿真结果表明:基于遗传算法优化的LQR控制方法其控制效果更明显,在1 s时机器人运动已进入稳态,机器人末端质心位移在x,y和z方向位移分别下降18.18%、17.76%和3.07%;各个支腿上加速度分别下降6.12%、6.25%和5.88%;各支腿上最大控制力分别下降8.96%、7.32%和9.01%。机器人运动精度更高、响应更快、稳定性更好,支腿受力也有所减小。最后,基于遗传算法优化的LQR控制策略,结合机械结构多体系统振动理论,在对该机器人定平台施加正弦激振和对其动平台施加载荷两种情况下采用MATLAB软件和ADAMS软件联合仿真,分析了该并联机器人末端运动的稳定性。仿真结果表明:该控制方法下机器人整体稳定性较好,进一步验证了该控制方法的优越性。另外该机器人末端在x和y方向的共振频率均保持在5 Hz左右,而z方向的共振频率有明显的后移现象,逐渐向高频（10 Hz）靠近,证明了并联机器人运动过程中机构之间高耦合特性的存在。通过上述研究,为进一步对并联机器人动力学与控制策略的研究提供了重要的理论意义和实际参考价值。
张转[8]（2020）在《无奇异双向犁翻转机构运动学与动力学分析》文中研究说明耕地是农业生产田间作业中最基本的作业,也是田间机械化作业中消耗能量最大的作业项目。目前常用的翻耕机具主要有铧式犁和圆盘犁等。铧式犁是农业生产中应用最广泛的耕地机械,大多数铧式犁只能单方向翻垡,翻垡后会形成一条闭垄,而双向犁的出现则可以解决无开闭垄的问题。翻转机构作为翻转式双向犁的核心部件,目前还存在可靠性差、工作位置不稳定、存在奇异位形等问题。本文针对上述问题设计出一种新型运动冗余翻转机构,并对其进行运动学和动力学进行分析。翻转机构是翻转式双向犁的核心工作部件,翻转过程中如何避免或越过奇异位置是此类机构设计和应用时必须要解决的问题。在普通型翻转机构的基础上,根据机构学理论,将冗余自由度引入双向犁翻转机构的设计中,得到一种新型2自由度无奇异运动冗余翻转机构。首先,通过建立机构的位置和速度约束方程,得到机构的输入、输出雅可比矩阵,以输入、输出雅可比矩阵的行列式不等于零为判定条件,推导出当犁架实现无奇异往复翻转运动时,机构应满足的几何约束条件。其次,基于力传递矩阵和速度雅可比矩阵,对机构的力传递性能、刚度性能和承载力性能进行分析,总结机构设计参数对各项性能指标的影响规律,得到了机构综合性能优选时的参数设置范围。所得结论可为新型特别是重型双向犁翻转犁的研发提供设计思路和理论依据。在运动学分析的基础上,对各构件进行受力分析,建立理想动力学模型。其次,在理想动力学模型基础上建立计及关节摩擦的动力学模型。最后,通过MATLAB数值计算软件对摩擦力以及动力学模型进行数值计算,应用Solid Works软件搭建无奇异运动冗余翻转机构的虚拟样机并进行虚拟仿真,将虚拟仿真结果与数值计算结果进行对比,验证所建模型的正确性。为了验证本文提出的无奇异双向犁翻转机构设计方案的正确性、理论分析结果的有效性,在上述翻转机构优化的基础上,通过建立无奇异双向犁零部件的三维模型,绘制二维工程图纸,进行无奇异双向犁翻转机构整机制造,并采用电液比例开环系统对液压缸进行控制,输出实验结果并与理论值进行对比分析,结果表明理论值和试验值之间存在一定误差,但均保持在15%范围以内,较好的验证了翻转机构设计方案和液压控制系统设计方案的有效性。
张永青[9]（2020）在《绳牵引并联机器人高集成度模块化设计及柔顺控制研究》文中提出绳牵引并联机器人作为一种由传统杆并联机器人演变而来的特殊机器人类型,继承了传统并联机器人负载能力强、响应速度快的优势。同时,得利于绳索易于存储、质量轻、柔顺性好的特点,绳牵引并联机器人具有工作空间大、快速可重构、惯性质量低、建造成本低、结构简单、柔顺性好等优势。目前,绳牵引并联机器人的研究和应用仍处于起步阶段,距离技术成熟还有一定的距离。因此,设计一款应用于实验室开展绳牵引并联机器人通用技术研究的实验样机具有实际意义。针对这一实际需求,本课题进行了通用绳牵引并联机器人实验样机系统的整体设计与理论研究,并进行相关实验验证。针对实际实验室应用场景需求,设计了一款8绳驱动6自由度绳牵引并联机器人样机。样机采用模块化的设计方法,在关键绞盘模块上集成了高精度编码器和力传感器,并且设计了抱闸、绳索防松装置以防止掉电情况下绳索脱出。采用了模块化的设计方法一方面可以方便的进行设计、装配以及调试,另一方面也可满足绳牵引并联机器人快速重构实验验证需求。开展了绳牵引并联机器人运动学建模及标定建模。为了提高运动学建模精度,我们提出的运动学模型考虑了导绳滑轮圆弧半径的影响。为了得到实际机器人结构参数,机器人运行前,标定操作必不可少,同时考虑到绳牵引并联机器人需要频繁标定的需求,开发了一种高效的自标定方法。开展了绳牵引并联机器人柔顺控制研究。设计了阻抗控制策略方案,通过搭建Simulink仿真模型分析了各个阻抗控制参数效果以及进行了力/位置响应效果仿真实验。设计了应用于机器人拖动示教的零力控制方案。搭建了实验样机平台并设计了硬件控制系统。开展了绞盘模块的单模组性能实验,以验证单模组是否达到性能指标要求。开展了整机的运动学实验,包括高速实验、轨迹精度实验、多自由度演示实验。开展了整机的柔顺控制相关实验,包括阻抗控制实验以及拖动示教演示实验。
孙光耀[10]（2019）在《大型绳驱并联机器人驱动单元研究》文中研究指明大型绳驱并联机器人是一种采用绳索代替刚性连杆的新型并联机器人,具有大工作空间、大负载质量比以及模块化程度高等特点。其工作原理是:利用多个相同的驱动单元控制绳索的长度以及拉力大小,从而调节末端动平台的位姿。因此,研制具有良好动态品质的驱动单元是设计绳驱并联机器人的第一步。然而绳索的弹性、受力单向性以及滑轮包角和摩擦等因素对驱动单元的绳索位置控制和拉力控制造成了一定的影响。因此,本文针对驱动单元的机械及电气系统设计、系统建模与运动控制等方面进行研究,主要包括以下几个部分:首先,设计了一种出绳长度、绳索拉力线性化的驱动单元。在此过程中,先将绳驱并联机器人的整体设计指标分解为驱动单元的设计参数,提出了绕线机构和排线机构的设计方案;基于能量最优优化驱动单元主要部件的基本尺寸,计算关键零件的重要尺寸,完成驱动单元的机械系统设计;基于BECKHOFF平台设计并搭建了系统的实时电气系统;在TwinCAT软件下完成了交互界面和测试程序的开发。其次,完成驱动单元的运动学和动力学建模。在运动学建模过程中,考虑滑轮包角,建立实际修正的绳索收放长度模型;分析了滑轮半径和动平台运动位置对运动学修正模型的误差补偿规律,验证了模型的正确性;在动力学建模过程中,将绳索模型简化为无质量的弹簧模型,考虑绳索动态弹性变形,建立驱动单元的动力学模型;通过实验辨识验证了动力学模型,并与理论模型进行比较与分析。然后,针对测试平台的驱动冗余性建立了相应的补偿控制算法。在所辨识模型的基础上得到驱动单元的前向通道和扰动传递函数;其中在非冗余驱动单元上设计绳索位置控制器,具体由滑轮包角补偿器组成的运动学补偿和由前向通道串联校正、顺馈补偿和扰动前馈补偿等组成的动力学补偿两大部分构成;相同原理在冗余驱动单元上设计绳索拉力控制器;对单自由度测试平台存在2个驱动单元的驱动冗余性,提出了基于轨迹规划的被动工作模式和基于交互力的主动工作模式。最后,实验测试了驱动单元的多模式动态响应特性。验证运动学补偿器将绳长误差降低约85%,动力学补偿器减小滞后角约12.3o;同时测试了驱动单元对于恒力和正弦力的动态响应和稳态精度;在关节空间内采用本文提出的工作模式,在动平台位置误差不超过1.5mm,滞后角在3o内的要求下,动平台轨迹可在笛卡尔空间内规划到5Hz,得到良好动态品质的驱动单元系统。
二、一种线性平面并联机器人机械系统的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种线性平面并联机器人机械系统的设计（论文提纲范文）
（1）一种两转一移3-UPU并联运动模拟器的设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 并联机构尺度综合发展现状 |
| 1.4 并联机构刚体动力学建模 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 3-UPU 并联模拟机构的运动学及其性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 对称3-UPU并联机构简介 |
| 2.3 3-UPU并联机构的自由度分析 |
| 2.4 对称3-UPU并联机构运动学反解分析 |
| 2.5 3-UPU变异机构及其分析 |
| 2.6 机构的性能分析 |
| 2.6.1 传递性能分析 |
| 2.6.2 约束性能分析 |
| 2.7 奇异分析及样机实验 |
| 2.7.1 传递奇异 |
| 2.7.2 约束奇异 |
| 2.7.3 混合奇异 |
| 2.7.4 分支奇异 |
| 2.7.5 样机奇异验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 3-UPU运动模拟器的样机设计与优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机械结构总体方案设计 |
| 3.3 并联运动模拟器的尺度优化 |
| 3.4 有限元分析及联合仿真优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑摩擦的3-UPU并联运动模拟器动力学建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 速度与加速度分析 |
| 4.3 关节摩擦建模 |
| 4.4 基于Newton-Euler法的动力学建模 |
| 4.4.1 支链动力学方程 |
| 4.4.2 平台动力学方程 |
| 4.5 MATLAB与 Recur Dyn联合仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 3-UPU并联模拟平台的控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 并联机器人控制器架构 |
| 5.3 关节空间的PID运动控制 |
| 5.3.1 分散PID控制 |
| 5.3.2 基于Simscape的分散PID控制仿真 |
| 5.4 关节空间的逆动力学模型控制 |
| 5.4.1 基于虚功原理的逆动力学建模 |
| 5.4.2 关节空间逆动力学控制架构 |
| 5.4.3 基于Simscape的关节空间IDC控制仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）用于微创外科的线驱动连续型手术机器人设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 手术机器人发展综述 |
| 1.3 连续型机器人发展综述 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 线驱动连续型手术机器人机械系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 串联UR机械臂选型 |
| 2.3 并联机器人平台 |
| 2.4 连续型末端执行器机械结构设计 |
| 2.4.1 驱动机构计算 |
| 2.4.2 连续型末端执行器单元结构设计 |
| 2.4.3 连续型末端执行器布线设计 |
| 2.4.4 连续型末端执行器工作情况 |
| 2.5 力反馈系统 |
| 2.6 运动控制器 |
| 2.7 控制系统架构及原理 |
| 2.8 用于微创外科的线驱动连续型手术机器人系统 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 线驱动连续型手术机器人系统运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 UR串联机械臂运动学分析 |
| 3.2.1 UR串联机械臂正运动学分析 |
| 3.2.2 UR串联机械臂逆运动学分析 |
| 3.2.3 UR串联机械臂运动学仿真 |
| 3.3 Stewart并联机器人平台运动学分析 |
| 3.3.1 并联机器人平台逆运动学分析 |
| 3.3.2 并联机器人平台正运动学分析 |
| 3.3.3 并联机器人平台SimMechanics仿真 |
| 3.4 力反馈主手装置运动学分析 |
| 3.5 连续型末端执行器运动学分析 |
| 3.5.1 单关节段运动学分析 |
| 3.5.2 多关节段运动学分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 线驱动连续型手术机器人系统有限元分析 |
| 4.1 有限元研究 |
| 4.1.1 有限元研究概况 |
| 4.1.2 有限元基本思想 |
| 4.2 Stewart并联平台模态分析 |
| 4.3 Stewart并联平台静力学分析 |
| 4.4 连续型末端执行器静力学分析 |
| 4.5 连续型末端执行器显式动力学分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 线驱动连续型手术机器人系统工作空间分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 六自由度串联机械臂工作空间的仿真 |
| 5.3 并联机器人平台工作空间的仿真 |
| 5.3.1 位置工作空间 |
| 5.3.2 姿态工作空间 |
| 5.4 连续型末端执行器工作空间的仿真 |
| 5.4.1 单关节段工作空间的仿真 |
| 5.4.2 双关节段工作空间的仿真 |
| 5.4.3 复合工作空间仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）舱段对接并联机构的轨迹规划及运动控制技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究目的和意义 |
| 1.2 国内外相关研究综述 |
| 1.3 本文的主要研究及组织结构 |
| 2 面向舱段对接的6-UPU并联机构设计及分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 6-UPU并联机构的单元设计 |
| 2.3 并联机构运动学及动力学建模与分析 |
| 2.4 并联机构的雅克比矩阵及奇异性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 并联机构的多目标无奇异轨迹规划方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 并联机构的无奇异调姿轨迹参数化 |
| 3.3 并联机构的多目标调姿轨迹优化方法 |
| 3.4 并联机构多目标轨迹规划仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于关键特征的位姿测量与拟合方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 舱段对接中的位姿测量问题 |
| 4.3 位姿测量及位姿拟合方法 |
| 4.4 相对位姿测量及相对位姿拟合方法 |
| 4.5 并联机构的目标位姿换算及拟合方法 |
| 4.6 位姿测量及拟合方法仿真分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 动态递归模糊神经网络PID轨迹追踪控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 并联机构的运动控制策略 |
| 5.3 改进的动态递归模糊神经网络PID控制 |
| 5.4 运动轨迹的追踪控制仿真及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 舱段对接试验平台及对接验证分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 舱段对接系统及对接试验流程 |
| 6.3 并联机构系统建模及软件GUI设计 |
| 6.4 舱段对接试验及结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读学位期间发表学术论文目录 |
（4）并联机器人运动轨迹规划及控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 并联机器人发展概述 |
| 1.2.2 并联机器人运动学研究现状 |
| 1.2.3 并联机器人轨迹规划研究现状 |
| 1.2.4 并联机器人控制策略研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 Delta并联机器人运动学及工作空间分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Delta并联机器人结构分析 |
| 2.2.1 Delta并联机构简介 |
| 2.2.2 自由度分析 |
| 2.2.3 机械坐标系的建立 |
| 2.3 Delta并联机器人运动学分析 |
| 2.3.1 逆向运动学分析 |
| 2.3.2 正向运动学分析 |
| 2.3.3 运动学算法验证 |
| 2.4 Delta并联机器人速度模型分析 |
| 2.5 Delta并联机器人加速度模型分析 |
| 2.6 Delta并联机器人工作空间分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于Sim Mechanics的 Delta并联机器人仿真系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sim Mechanics仿真环境简介 |
| 3.3 基于Solid Works/Sim Mechanics的 Delta并联机器人建模 |
| 3.3.1 Delta并联机器人的机构参数 |
| 3.3.2 Delta并联机器人的Solid Works模型 |
| 3.3.3 Delta并联机器人的Matlab/Sim Mechanics仿真模型 |
| 3.4 Delta并联机器人运动学仿真 |
| 3.4.1 运动学仿真模型 |
| 3.4.2 运动学仿真结果分析 |
| 3.5 Delta并联机器人控制算法仿真 |
| 3.5.1 PID控制原理 |
| 3.5.2 PID控制算法仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Delta并联机器人轨迹规划 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Delta并联机器人运动轨迹设定 |
| 4.2.1 运动轨迹简介 |
| 4.2.2 常规门型轨迹 |
| 4.2.3 门型轨迹的空间位置优化 |
| 4.3 运动规律分析 |
| 4.3.1 S型速度曲线运动规律 |
| 4.3.2 多项式运动规律 |
| 4.3.3 摆线运动规律 |
| 4.3.4 基于正(余)弦与多项式的复合运动规律 |
| 4.3.5 叠加摆线运动规律 |
| 4.3.6 运动规律对比 |
| 4.4 运动轨迹分析 |
| 4.4.1 基于S型速度曲线运动规律的门型轨迹 |
| 4.4.2 基于正(余)弦与多项式运动规律的圆弧轨迹 |
| 4.4.3 基于多项式运动规律的合成轨迹 |
| 4.4.4 基于叠加摆线运动规律的合成轨迹 |
| 4.4.5 运动轨迹仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Delta并联机器人实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验目的 |
| 5.3 Delta并联机器人硬件系统 |
| 5.3.1 Turbo PMAC Clipper运动控制器 |
| 5.3.2 机械本体及伺服系统 |
| 5.4 Delta并联机器人运动控制 |
| 5.4.1 运动学模型嵌入 |
| 5.4.2 Clipper控制卡的运动程序 |
| 5.5 Clipper控制卡的控制算法及数据采集 |
| 5.5.1 PID调试 |
| 5.5.2 开放伺服算法 |
| 5.5.3 数据采集模块 |
| 5.6 Delta并联机器人运动轨迹实验 |
| 5.6.1 轨迹实验设置 |
| 5.6.2 轨迹实验分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 程序 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）基于机器视觉的汽车滤芯密封性检测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 视觉检测技术发展现状 |
| 1.2.2 大尺寸成像技术发展现状 |
| 1.2.3 空气滤芯缺陷检测发展现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 2 滤芯密封性检测视觉系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 滤芯幅面分割 |
| 2.2.1 分割方案设计 |
| 2.2.2 重叠尺寸确定 |
| 2.3 图像采集模块设计 |
| 2.3.1 工业相机选型 |
| 2.3.2 镜头选型 |
| 2.3.3 光源与打光方式设计 |
| 2.4 滤芯缺陷检测算法研究 |
| 2.4.1 缺陷成像分析 |
| 2.4.2 图像滤波降噪 |
| 2.4.3 图像阈值分割 |
| 2.4.4 未密封区域提取 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 滤芯密封性检测机械系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机械系统工作过程 |
| 3.3 直角坐标机器人设计 |
| 3.3.1 整体布置方案选取 |
| 3.3.2 主体线性模组选型 |
| 3.3.3 直角坐标机器人机架设计 |
| 3.4 自动上下料装置设计 |
| 3.4.1 输送单元设计 |
| 3.4.2 并联机器人选型 |
| 3.4.3 末端机械手设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 滤芯密封性检测控制系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 控制系统设计分析 |
| 4.3 控制系统硬件选型 |
| 4.3.1 PLC选型及I/O分配 |
| 4.3.2 变频器和伺服电机选型 |
| 4.3.3 其它硬件选型 |
| 4.4 PLC控制程序设计 |
| 4.4.1 三轴原点复位模块 |
| 4.4.2 自动上下料模块 |
| 4.4.3 同步图像采集模块 |
| 4.5 上位机界面设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）2RPS-PSP并联机器人动力学分析及多目标结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 少自由度并联机器人研究现状 |
| 1.2.2 刚柔耦合动力学研究现状 |
| 1.2.3 机器人性能指标研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 2RPS-PSP并联机器人逆运动学及动力学 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 2RPS-PSP并联机器人及其逆运动学 |
| 2.2.1 2RPS-PSP并联机器人结构 |
| 2.2.2 2RPS-PSP并联机器人逆运动学分析 |
| 2.2.3 2RPS-PSP并联机器人雅可比矩阵 |
| 2.3 Udwadia-Kalaba理论 |
| 2.3.1 矩阵Moore-Penrose广义逆 |
| 2.3.2 Udwadia-Kalaba方程 |
| 2.4 2RPS-PSP并联机器人动力学分析 |
| 2.4.1 基于U-K方程的并联机器人动力学模型 |
| 2.4.2 2RPS-PSP并联机器人支链动力学模型 |
| 2.4.3 2RPS-PSP并联机器人动力学模型 |
| 2.4.4 2RPS-PSP并联机器人正逆动力学分析 |
| 2.5 动力学仿真分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 2RPS-PSP并联机器人刚柔耦合动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 2RPS-PSP并联机器人刚柔耦合动力学模型 |
| 3.2.1 刚柔耦合分析流程 |
| 3.2.2 模态中性文件的生成 |
| 3.2.3 柔性零件的生成 |
| 3.2.4 模态中性文件的校核 |
| 3.3 2RPS-PSP并联机器人刚柔耦合动力学分析 |
| 3.3.1 运动轨迹的设置 |
| 3.3.2 刚柔耦合模型运动分析 |
| 3.3.3 刚柔耦合模型动力学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 2RPS-PSP并联机器人性能指标及结构优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 2RPS-PSP并联机器人性能指标分析 |
| 4.2.1 运动学性能指标的建立及分析 |
| 4.2.2 静力学性能指标的建立及分析 |
| 4.2.3 动力学性能指标的建立及分析 |
| 4.3 2RPS-PSP并联机器人多目标优化模型 |
| 4.3.1 优化变量的选取 |
| 4.3.2 约束条件的确定 |
| 4.3.3 优化函数模型的建立 |
| 4.4 基于改进粒子群算法的结构优化 |
| 4.4.1 粒子群优化算法 |
| 4.4.2 Pareto最优理论 |
| 4.4.3 多目标粒子群算法 |
| 4.4.4 基于改进多目标粒子群算法的优化模型求解 |
| 4.5 优化结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于Adams和 MATLAB联合控制仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PID控制 |
| 5.3 Adams和 Simulink联合仿真实现 |
| 5.3.1 联合仿真环境 |
| 5.3.2 Adams机械模型导出 |
| 5.3.3 MATLAB/Simulink导入Adams系统模型 |
| 5.3.4 Adams和 Simulink联合仿真模型的搭建 |
| 5.4 联合仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录 |
（7）含柔性铰链的并联机器人刚柔耦合动力学与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 并联机器人研究现状 |
| 1.2.2 并联机器人动力学研究现状 |
| 1.2.3 并联机器人控制策略研究现状 |
| 1.2.4 国内外研究现状对本研究课题的启示 |
| 1.3 研究目标与方法 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 课题研究技术路线图 |
| 1.5 主要研究内容与论文章节安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 并联机器人结构设计与运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 并联机器人结构设计 |
| 2.3 并联机器人运动学分析 |
| 2.3.1 位置逆解 |
| 2.3.2 位置正解 |
| 2.3.3 奇异位形分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 机器人刚柔耦合动力学建模与仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多体系统传递矩阵法 |
| 3.3 动力学建模 |
| 3.4 系统元件动力学及其转换方程分析 |
| 3.4.1 状态向量 |
| 3.4.2 空间刚体的动力学及其转换方程 |
| 3.4.3 空间均匀梁的动力学及其转换方程 |
| 3.4.4 空间弹性铰链的转换方程 |
| 3.5 系统整体转换方程及其动力学方程 |
| 3.5.1 系统整体转换方程 |
| 3.5.2 动力学方程 |
| 3.6 刚柔耦合动力学仿真 |
| 3.6.1 并联机器人ADAMS刚性模型的创建 |
| 3.6.2 并联机器人ADAMS刚柔耦合模型的创建 |
| 3.6.3 并联机器人动力学仿真分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 并联机器人的控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 并联机器人状态空间 |
| 4.2.1 増广特征向量及其正交性 |
| 4.2.2 状态方程 |
| 4.2.3 输出方程 |
| 4.2.4 状态空间方程 |
| 4.2.5 Hankel模型约简 |
| 4.3 总体控制方案设计 |
| 4.4 并联机器人SimMechanics仿真模型 |
| 4.5 LQR控制分析 |
| 4.5.1 LQR控制原理 |
| 4.5.2 LQR控制的数值仿真分析 |
| 4.6 基于GA优化的LQR控制分析 |
| 4.6.1 基于遗传算法权矩阵参数的优化设计 |
| 4.6.2 权矩阵参数对目标函数影响的分析 |
| 4.6.3 权矩阵参数优化 |
| 4.6.4 仿真分析 |
| 4.7 LQR控制与GA优化的LQR控制对比分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 GA优化的LQR控制下机器人稳定性测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 振动理论 |
| 5.3 并联机器人稳定性测试 |
| 5.3.1 测试方法介绍 |
| 5.3.2 定平台受激振情况下稳定性测试 |
| 5.3.3 动平台加载情况下稳定性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间取得的成果(论文、专利、奖励) |
（8）无奇异双向犁翻转机构运动学与动力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 双向犁的发展现状 |
| 1.2.1 国外双向犁的发展现状 |
| 1.2.2 国内双向犁的发展现状 |
| 1.3 双向犁翻转机构发展现状 |
| 1.4 机构奇异位形基本理论 |
| 1.5 冗余机构研究现状 |
| 1.5.1 驱动冗余 |
| 1.5.2 运动冗余 |
| 1.6 本学位论文研究内容 |
| 第二章 平面无奇异翻转机构运动学分析与优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 普通型液压翻转机构 |
| 2.2.1 普通翻转机构的运动分析 |
| 2.2.2 普通型翻转机构受力分析 |
| 2.3 新型翻转式双向犁及其组成原理 |
| 2.4 平面无奇异翻转机构运动学分析 |
| 2.4.1 位置逆解模型 |
| 2.4.2 机构雅可比矩阵 |
| 2.4.3 机构奇异性分析 |
| 2.5 平面无奇异翻转机构的性能评价与优化 |
| 2.5.1 全条件性能指标 |
| 2.5.2 速度性能指标 |
| 2.5.3 刚度性能指标 |
| 2.5.4 承载力性能指标 |
| 2.5.5 力传递矩阵和力传递性能指标 |
| 2.5.6 性能优化 |
| 2.5.7 多目标优化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 新型无奇异双向犁翻转机构逆动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摩擦模型 |
| 3.2.1 Coulomb摩擦模型 |
| 3.2.2 Stribeck摩擦模型 |
| 3.3 动力学方程的建立 |
| 3.3.1 各杆件质心加速度 |
| 3.3.2 驱动支链质心加速度 |
| 3.3.3 旋转角的物理模型 |
| 3.3.4 翻转犁架和协调杆的动力学方程 |
| 3.3.5 驱动支链的动力学方程 |
| 3.4 动力学方程的求解 |
| 3.4.1 不计摩擦时动力学方程的求解 |
| 3.4.2 计及摩擦时动力学方程的求解 |
| 3.5 仿真结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 无奇异双向犁翻转机构液压系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 液压系统设计要求 |
| 4.3 液压系统选择 |
| 4.4 液压系统控制原理 |
| 4.4.1 液压缸设计关键点分析 |
| 4.4.2 液压缸位移 |
| 4.4.3 液压缸工作原理 |
| 4.5 样机实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本学位论文完成的主要工作 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（9）绳牵引并联机器人高集成度模块化设计及柔顺控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 绳牵引并联机器人研究现状 |
| 1.2.2 典型结构设计研究现状 |
| 1.2.3 运动学及标定研究现状 |
| 1.2.4 柔顺控制研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 绳牵引并联机器人机械结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 需求分析及指标要求 |
| 2.2.1 系统功能分析 |
| 2.2.2 系统指标要求 |
| 2.3 高集成度模块化绳牵引并联机器人机械系统设计 |
| 2.3.1 绳牵引并联机器人构型设计 |
| 2.3.2 高集成度绞盘模块设计 |
| 2.3.3 末端动平台结构设计 |
| 2.3.4 绳牵引并联机器人整体装配 |
| 2.3.5 样机技术参数指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 绳牵引并联机器人运动学建模分析及标定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机器人运动学建模 |
| 3.2.1 通用绳牵引并联机器人构型分析 |
| 3.2.2 机器人坐标系建立与参数描述 |
| 3.2.3 机器人运动学逆解建模分析 |
| 3.2.4 机器人运动学正解分析 |
| 3.3 机器人自标定方法建模与分析 |
| 3.3.1 通用的冗余绳牵引并联机器人自标定算法建模 |
| 3.3.2 8绳6自由度绳牵引并联机器人自标定算法建模 |
| 3.3.3 8绳6自由度绳牵引并联机器人自标定算法仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 绳牵引并联机器人柔顺控制方法及系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 静力学及力封闭工作空间分析 |
| 4.2.1 绳牵引并联机器人静力学分析 |
| 4.2.2 力封闭工作空间分析 |
| 4.3 绳牵引并联机器人柔顺控制方法 |
| 4.3.1 绳牵引并联机器人阻抗控制方案设计 |
| 4.3.2 绳牵引并联机器人零力控制方案设计 |
| 4.4 绳牵引并联机器人阻抗控制仿真分析 |
| 4.4.1 simulink仿真模型搭建 |
| 4.4.2 阻抗控制参数整定与分析 |
| 4.4.3 阻抗控制力/位置跟随仿真实验 |
| 4.5 绳牵引并联机器人控制系统设计 |
| 4.5.1 控制系统架构概述 |
| 4.5.2 上位机控制系统设计 |
| 4.5.3 下位机控制系统设计 |
| 4.5.4 通信协议设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 绳牵引并联机器人综合实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验样机的搭建 |
| 5.2.1 整机系统总成 |
| 5.2.2 绞盘模组关键参数标定 |
| 5.3 绞盘模块性能测试实验 |
| 5.3.1 绞盘模块控制精度实验 |
| 5.3.2 绞盘模块负载性能测试实验 |
| 5.3.3 绞盘模块力控制性能实验 |
| 5.4 整机实验 |
| 5.4.1 轨迹精度实验 |
| 5.4.2 重复精度实验 |
| 5.4.3 负载轨迹实验 |
| 5.4.4 高速性能实验 |
| 5.4.5 多自由度性能实验 |
| 5.4.6 阻抗控制轨迹跟随实验 |
| 5.4.7 拖动示教实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（10）大型绳驱并联机器人驱动单元研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 课题研究的目的与意义 |
| 1.2 绳驱机器人及驱动单元的结构研究概况 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 绳驱机器人及驱动单元的控制策略研究概况 |
| 1.3.1 绳索位置控制方式 |
| 1.3.2 绳索拉力控制方式 |
| 1.3.3 力位混合控制方式 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 绳驱机器人驱动单元机械及电气系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 绳驱机器人驱动单元的分解指标及设计需求 |
| 2.2.1 绳驱并联机器人功能指标 |
| 2.2.2 建立绳驱动单元的指标分解模型 |
| 2.2.3 驱动单元的指标分解计算 |
| 2.3 绳驱机器人驱动单元的机械系统设计 |
| 2.3.1 绳驱机器人驱动单元的设计方案选择 |
| 2.3.2 绳驱机器人驱动单元的基本尺寸优化 |
| 2.3.3 绳驱机器人驱动单元的结构设计 |
| 2.4 绳驱机器人驱动单元的电气系统设计 |
| 2.4.1 电气系统总体设计方案 |
| 2.4.2 系统硬件选型 |
| 2.4.3 系统电路设计 |
| 2.5 绳驱机器人驱动单元的软件系统设计 |
| 2.5.1 软件系统总体设计方案 |
| 2.5.2 系统程序模块化设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 绳驱机器人驱动单元建模与控制方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 绳驱机器人驱动单元运动学建模与分析 |
| 3.2.1 驱动单元运动学建模 |
| 3.2.2 不同因素对运动学误差的影响分析 |
| 3.3 绳驱机器人驱动单元动力学建模与分析 |
| 3.3.1 物理模型参数定义 |
| 3.3.2 电机—绳索动力学模型 |
| 3.3.3 绳索—滑轮系动力学模型 |
| 3.3.4 动平台动力学模型 |
| 3.3.5 驱动单元动力学模型验证 |
| 3.4 绳驱机器人驱动单元控制策略设计与分析 |
| 3.4.1 非冗余驱动单元位置控制研究 |
| 3.4.2 冗余驱动单元绳力控制研究 |
| 3.4.3 测试平台不同工作模式研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 绳驱机器人驱动单元多模式动态特性实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 驱动单元测试平台搭建与绳索刚度标定 |
| 4.3 绳驱机器人驱动单元动态特性实验研究 |
| 4.3.1 非冗余驱动单元绳索位置控制实验 |
| 4.3.2 冗余驱动单元绳索拉力控制实验 |
| 4.3.3 单自由度测试平台冗余驱动控制实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、一种线性平面并联机器人机械系统的设计（论文参考文献）
- [1]一种两转一移3-UPU并联运动模拟器的设计与分析[D]. 宋井科. 燕山大学, 2021(01)
- [2]用于微创外科的线驱动连续型手术机器人设计[D]. 赵亮. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(08)
- [3]舱段对接并联机构的轨迹规划及运动控制技术[D]. 陈栋. 华中科技大学, 2020(02)
- [4]并联机器人运动轨迹规划及控制研究[D]. 刘现伟. 河南科技大学, 2020(06)
- [5]基于机器视觉的汽车滤芯密封性检测[D]. 李显. 河南工业大学, 2020(01)
- [6]2RPS-PSP并联机器人动力学分析及多目标结构优化[D]. 毕彦峰. 兰州理工大学, 2020(12)
- [7]含柔性铰链的并联机器人刚柔耦合动力学与控制研究[D]. 史宝周. 兰州理工大学, 2020(12)
- [8]无奇异双向犁翻转机构运动学与动力学分析[D]. 张转. 天津工业大学, 2020(02)
- [9]绳牵引并联机器人高集成度模块化设计及柔顺控制研究[D]. 张永青. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]大型绳驱并联机器人驱动单元研究[D]. 孙光耀. 哈尔滨工业大学, 2019(02)