可重構(gòu)機器人動力學與控制的研究.pdf

1、可重構(gòu)機器人是一種模塊化的，并能根據(jù)不同任務需要改變構(gòu)形的智能化的機器人。它能以一套功能和尺寸不同的模塊，根據(jù)工作需要快速構(gòu)建成最佳的工作構(gòu)形?？芍貥?gòu)機器人不但具備機械系統(tǒng)的可重構(gòu)性，控制系統(tǒng)也能單獨工作?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學試驗，工作任務都不再是單一不變，需要采用不同構(gòu)形的機器人，而采用可重構(gòu)機器人能夠大大的降低成本，并提高效率。本文的研究內(nèi)容主要包括可重構(gòu)機器人的軌跡規(guī)劃，動力學研究以及可重構(gòu)機器人的控制和實驗研究。
　　首先，

2、本文對可重構(gòu)機器人的軌跡規(guī)劃進行了研究。主要針對直線和圓弧軌跡進行了規(guī)劃。通過給定起點和終點，由軌跡規(guī)劃程序計算出各關節(jié)運動的角度，角速度。
　　其次，對可重構(gòu)機器人的動力學進行了研究。一般的動力學建模方法都必須已知構(gòu)形，本文采用一種自動建模的方法來建立可重構(gòu)機器人的動力學模型，在此基礎上采用牛頓—歐拉方程建立起可重構(gòu)機器人的動力學方程，采用迭代的算法，正向遞推計算每個關節(jié)的速度、加速度，逆向遞推計算關節(jié)力、力矩。
　　再次

3、，對可重構(gòu)機器人控制系統(tǒng)進行了研究?？芍貥?gòu)機器人的控制方法采用的是基于Agent的分布式控制體系，將集中式的機器人控制分配到一組關節(jié)Agent中，每個Agent控制機器人的一個關節(jié)，將關節(jié)機器人的復雜控制轉(zhuǎn)換為多個簡單子系統(tǒng)的控制。該方法可應用于具有不同構(gòu)形的機器人系統(tǒng)，特別適用于可重構(gòu)模塊化機器人的控制。其中單個子系統(tǒng)的控制采用PID位置控制算法，控制單關節(jié)運動到相應位置。
　　最后，本文通過實驗驗證了相應的運動學、動力學理論和