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作者:徐赛;周红磊;
单位:哈工大郑州研究院机电系统与智能控制研究所;哈尔滨工业大学机电工程学院;
摘要:针对并联绳索冗余驱动机器人因绳索单向力特性导致的松弛情况,以及传统模型在多段轨迹运动中忽视松弛影响所引发的工作空间小、稳定性差和精度低等问题,该文设计了一种8绳6自由度并联绳驱机器人平台,提出融合PVT(位置、速度、时间)与绳索力补偿的运动学模型。通过SolidWorks建立平台的三维模型,结合MATLAB进行运动学仿真,分析可达工作空间和推导出位置逆解。实验结果表明,搭建的实验平台能在8绳索拉力补偿与PVT控制下达到良好的运动精度,其中可达工作空间占比约为87%。基于单目视觉标定的实验数据分析,轨迹末端的姿态角误差和位移量误差分别降低34.1%和71.2%。综上所述,所提出的控制策略有效实现了平滑速度控制和时间同步,抑制了绳索松弛,提升了多段轨迹跟踪精度。研究为并联绳驱机器人的应用与教学提供了重要参考。
关键词:并联绳驱机器人;;PVT运动控制;;力补偿;;运动学仿真;;机器视觉
基金资助:哈工大郑州研究院科研启动基金(GUGD0200401823);; 国家自然科学基金资助项目(12202396);; 中国博士后科学基金(2022M712829)