液壓驅動并聯機器人力控制研究.pdf

1、由于載人航天投入大、風險非常高，因此，為了對飛船在軌交會對接等關鍵環(huán)節(jié)有所突破，并有效掌握載人航天技術，在地面進行交會對接過程的模擬是非常必要的。
　　在進行空間對接動力學模擬的綜合試驗時，由于動力學基頻和六自由度并聯機器人頻寬之間的制約關系，使對接裝置的剛性連接有很大困難。特別是在強制校正和拉緊階段，系統(tǒng)可能會產生振蕩，甚至不穩(wěn)定。因此需要研究大回路動力學基本參數配置和六自由度并聯機器人特性之間的關系；研究空間對接動力學基頻與六

2、自由度并聯機器人頻率特性之間的關系；研究基于動力學的大回路控制系統(tǒng)所能實現的試驗內容。
　　為克服對接框的剛性連接對空間對接動力學模擬造成的困難，有效模擬空間對接過程的強制校正階段，即強制推出和拉近階段，本文提出采用力環(huán)包容位置環(huán)的串級控制結構，以及用以研究六自由度并聯機器人在推拉作用力下做順應運動的柔順力控制策略。研究內容主要包括以下幾個方面：
　　(1)并聯機器人的運動學和動力學研究。介紹了一種快速、高效的并聯機器人位置

3、正解數值算法——牛頓-泰勒法。綜合利用牛頓一歐拉法、拉格朗日法和凱恩法對并聯機器人進行動力學建模。將動力學模型歸結為機器人領域常用的緊湊動力學方程形式，并孝慮液壓缸慣性力影響，建立起六自由度并聯機器人的精確動力學模型。
　　(2)液壓驅動六自由度并聯機器人的位姿控制研究。對單通道液壓伺服系統(tǒng)進行建模，綜合并聯機器人的運動學和動力學模型，構建液壓驅動并聯機器人的整體模型，并對并聯機器人位姿控制進行仿真分析，為力控制打下良好基礎。

4、r>　　(3)根據大回路動力學基頻、基本參數配置和六自由度并聯機器人特性之間的關系，明確基于動力學的控制模式所能勝任的試驗內容。進而采用柔順力控制策略來完成空間對接強制校正全過程的模擬，并用實驗驗證了所得結論。
　　(4)提出并聯機器人柔順力控制系統(tǒng)的結構，研究了經典柔順力控制策略和魯棒柔順力控制策略。用“綜合理論設計出魯棒柔順力控制器，詳細給出魯棒柔順力控制回路中的加權函數的選取方法。用μ分析理論對經典和魯棒力控制系統(tǒng)進行分析比