冗余驱动并联机构的驱动力同步协调控制

doi:10.13196/j.cims.2018.09.002

计算机集成制造系统 ›› 2018, Vol. 24 ›› Issue (第9): 2140-2149.DOI: 10.13196/j.cims.2018.09.002

冗余驱动并联机构的驱动力同步协调控制

刘晓飞^1,2,姚建涛^1,2,赵永生^1,2+

1.燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室
2.燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室

出版日期:2018-09-30 发布日期:2018-09-30
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51675458);河北省重点基础研究资助项目(15961805D);河北省自然科学基金专项资助项目(E2017203387);河北省高等学校青年拔尖人才计划资助项目(BJ2017060)。

Driving force synchronous control of redundantly actuated parallel manipulator

Online:2018-09-30 Published:2018-09-30
Supported by:
Project supported by the National Natural Science Foundation,China(No.51675458),the Key Basic Research Program of Hebei Province,China(No.15961805D),the Natural Science Foundation of Hebei Province,China(No.E2017203387),and the High School Young Top-notch Talents Program of Hebei Province,China(No.BJ2017060).

摘要/Abstract

摘要： 为了解决冗余驱动并联机构的驱动协调问题,提出一种基于模型的驱动力同步协调控制方法。以冗余驱动并联机构6PUS+UPU为研究对象,推导了该机构的动力学模型,并分析了预定运动轨迹下的机构驱动力协调机理;在力位混合驱动的基础上,提出一种驱动力同步协调控制策略,并设计了协调控制算法。通过仿真与样机实验,验证了所提方法的有效性。

关键词: 驱动力同步协调, 力位混合驱动, 冗余驱动, 并联机构, 动力学模型

Abstract: To improve the actuation coordination of redundantly actuated parallel manipulator,a novel model-based driving force synchronous control method was proposed.With 6PUS+UPU parallel manipulator as the research object,the dynamics model was deduced based on virtual work principle,and the coordination mechanism of driving force under scheduled motion was analyzed.On the basis of force-position hybrid actuation,a driving force synchronous control method was proposed,and the control algorithm was designed with coordination mechanism.Simulation and prototype experiment were used to verify the proposed control method.

Key words: synchronous control, force-position hybrid control, redundantly actuated, parallel manipulator, dynamic model

中图分类号:

TP242.2

刘晓飞,姚建涛,赵永生. 冗余驱动并联机构的驱动力同步协调控制[J]. 计算机集成制造系统, 2018, 24(第9): 2140-2149.

[1]	王见,董虎,王兆东,刘俊辰,李盼盼,曹毅. 3-CPaRR解耦并联机构弹性动力学建模与分析[J]. 计算机集成制造系统, 2019, 25(第9): 2167-2179.
[2]	陈修龙,高文花,宋浩,梁小夏,王清. 含球面副间隙的空间并联机构动力学特性分析[J]. 计算机集成制造系统, 2018, 24(第3): 660-670.
[3]	王志浩,陈文亮,王慧,潘国威,王珉. 飞机自动钻铆并联调姿托架标定方法[J]. 计算机集成制造系统, 2018, 24(第12): 2964-2974.
[4]	刘卫东,滕沙沙,揭丽琳,孙政. 基于可靠性增长的产品保修期优化设计系统动力学模型[J]. 计算机集成制造系统, 2017, 23(第12): 2630-2639.
[5]	郑坤明,张秋菊. 基于弹性动力学模型与遗传算法的Delta机器人模糊PID控制[J]. 计算机集成制造系统, 2016, 22(第7期): 1707-1716.
[6]	刘晓飞,姚建涛,张强,顾伟栋,赵永生. 主动过约束并联机构6PUS+UPU力位混合控制[J]. 计算机集成制造系统, 2016, 22(第10期): 2427-2433.
[7]	崔学良,陈五一,韩先国,祝锡晶,王建青,成全. 基于Lagrange方程的3RPS/UPS冗余驱动并联机构柔顺控制[J]. 计算机集成制造系统, 2016, 22(第10期): 2434-2441.
[8]	易旺民,段碧文,高峰,韩先国. 大型舱段装配中的水平对接技术[J]. 计算机集成制造系统, 2015, 21(第9期): 2354-2360.
[9]	马志强,李泷杲,邢宏文,黄翔. 3-PPPS并联机翼调姿机构运动学标定[J]. 计算机集成制造系统, 2015, 21(第9期): 2378-2383.
[10]	谢志江,李星君,李诚,冯超. 位移补偿BP神经网络的3-PPR并联机构的正解研究[J]. 计算机集成制造系统, 2015, 21(第7期): 1804-1809.
[11]	周宏明,沈艳,黄沈权,张衡. 塑壳式断路器操作机构的动力学模型及性能分析[J]. 计算机集成制造系统, 2015, 21(第5期): 1350-1358.
[12]	马志强,李泷杲,邢宏文,黄翔. 3-PPPS并联机翼调姿机构运动学解析正解[J]. 计算机集成制造系统, 2015, 21(第2期): 449-454.
[13]	陈修龙,王成硕. 基于牛顿—欧拉法的4-UPS-RPS机构刚体动力学分析[J]. 计算机集成制造系统, 2014, 20(7): 1709-1715.
[14]	周智,朱永生,闫柯,张优云. 考虑缺陷因素的角接触球轴承七自由度动力学模型[J]. 计算机集成制造系统, 2014, 20(11): 2836-2842.
[15]	张洪双,王青,柯映林,蒋君侠. 基于并联机构调姿的大部件支撑点优选[J]. 计算机集成制造系统, 2014, 20(10): 2419-2425.

冗余驱动并联机构的驱动力同步协调控制

Driving force synchronous control of redundantly actuated parallel manipulator

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