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谐波齿轮传动的柔性双连杆机械臂定位

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针对低刚度机构和连杆之间的耦合转矩引起的机械振动问题,提出了一种适用于谐波齿轮传动柔性双连杆机械臂的解耦定位控制方法.首先,构建了双连杆三惯量机械臂的物理模型.然后,对传统2自由度(2-DOF)控制框架中的性能恶化问题进行了分析.其次,将机械臂近似为线性双连杆双惯性系统并引入多输入多输出系统的解耦器来实现解耦,并构造了基于半闭环结构的2-DOF串联控制系统,以便补偿传动系统中的角传动误差.以两个典型多连杆运动为例,对所提解耦定位控制方法的有效性进行了验证.研究结果表明,相比于准全闭环控制和带角传动误差补偿的半闭环控制,所提解耦控制方法在位置和扭矩波形上均表现出了更好的振动抑制效果,获得了±0.1 mm的精度和0.1 s的稳定时间,有助于构建柔性双连杆机械臂的高性能定位系统.
Positioning of Flexible Double-Link Manipulator with Harmonic Gear Transmission

庄志忠、褚伯贵

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福建船政交通职业学院机械与智能制造学院,福建 福州 530023

武汉理工大学物流工程学院,湖北 武汉 535011

协作机器人 柔性机械臂 谐波齿轮 解耦控制 振动抑制

JAT181190

2022

机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子:0.511
ISSN:1001-3997
年,卷(期):2022.(11)
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