《并联机器人：建模、控制优化与应用》高清文字版
基本信息
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内容介绍
目录:
第1章 概述10
1.1 并联机器人的基本概念与发展历程10
1.2 并联机器人的研究现状15
1.2.1 机构设计理论15
1.2.2 运动学求解与分析16
1.2.3 运动学标定21
1.2.4 动力学建模22
1.2.5 控制器设计24
1.2.6 摩擦力补偿27
1.3 平面二自由度并联机器人29
1.4 本书的主要内容31
第2章 并联机器人运动学标定34
2.1 平面二自由度并联机器人的标定问题34
2.2 基于优化问题求解的平面二自由度并联机器人运动学标定37
2.2.1 基于闭链约束方程的目标函数37
2.2.2 标定步骤40
2.2.3 仿真实验结果41
2.3 基于两步迭代法的平面二自由度并联机器人运动学标定48
2.3.1 误差模型分析48
2.3.2 两步迭代标定法51
2.3.3 仿真实验结果53
2.4 基于跟踪误差投影的平面二自由度并联机器人零点位置的标定55
2.4.1 零点位置的标定问题56
2.4.2 基于跟踪误差投影的目标函数56
2.4.3 目标函数鲁棒性证明60
2.4.4 实际实验标定结果62
2.5 基于粒子群算法的平面二自由度并联机器人运动学自标定64
2.5.1 基于粒子群算法的标定64
2.5.2 标定实验及其结果分析66
2.6 本章小结68
第3章 并联机器人运动学性能分析70
3.1 线性矩阵不等式LMI简介70
3.1.1 LMI的标准形式70
3.1.2 三类LMI的基本问题72
3.1.3 Schur补定理72
3.2 LMI在并联机器人常见运动学性能指标设计中的应用73
3.2.1 奇异性指标的LMI表达73
3.2.2 工作空间性能指标的LMI表达75
3.2.3 灵巧度性能指标的LMI表达76
3.2.4 刚度性能指标的LMI表达76
3.3 基于LMI的平面二自由度并联机器人参数优化设计77
3.3.1 平面二自由度并联机器人78
3.3.2 平面二自由度并联机器人奇异性指标的LMI表达79
3.3.3 平面二自由度并联机器人灵巧度性能指标的LMI表达82
3.3.4 平面二自由度并联机器人刚度性能指标的LMI表达83
3.3.5 线性最优目标函数84
3.3.6 参数优化设计结果85
3.4 平面二自由度并联机器人的力矩传递性能分析85
3.4.1 运动学位形86
3.4.2 力矩传递性能图谱89
3.5 本章小结92
第4章 并联机器人动力学建模及性能分析94
4.1 并联机器人的动力学建模94
4.1.1 Lagrange函数95
4.1.2 Euler
Lagrange方程95
4.1.3 闭链约束方程97
4.1.4 独立坐标选取98
4.1.5 约束力消除100
4.2 平面二自由度并联机器人的动力学建模102
4.3 平面二自由度并联机器人的动力学性能分析108
4.3.1 速度限制108
4.3.2 加速度限制109
4.3.3 并联机器人的S型速度规划110
4.4 本章小结114
第5章 并联机器人的典型控制策略115
5.1 并联机器人的典型控制策略115
5.1.1 PD控制器116
5.1.2 增广PD控制器116
5.1.3 计算力矩控制器117
5.2 并联机器人的最优控制器设计118
5.3 平面二自由度并联机器人典型控制策略的仿真实验120
5.4 本章小结126
第6章 并联机器人的非线性PD控制及摩擦力补偿127
6.1 非线性PD控制127
6.1.1 非线性PD控制器的定义128
6.1.2 非线性PD控制器的性能分析129
6.2 平面二自由度并联机器人的增广NPD控制131
6.2.1 增广NPD控制器设计132
6.2.2 增广NPD控制的实际实验135
6.3 平面二自由度并联机器人的计算力矩NPD控制137
6.3.1 计算力矩NPD控制器设计137
6.3.2 计算力矩NPD控制的实际实验139
6.4 平面二自由度并联机器人的非线性摩擦力补偿141
6.4.1 非线性摩擦力模型及其参数辨识142
6.4.2 库仑+粘滞摩擦力模型及其参数辨识145
6.4.3 摩擦力补偿的实际实验及其结果分析146
6.5 本章小结148
第7章 并联机器人的非线性自适应控制150
7.1 平面二自由度并联机器人动力学模型的参数化形式150
7.2 平面二自由度并联机器人的非线性自适应控制器设计152
7.2.1 控制律设计153
7.2.2 参数自适应律设计154
7.2.3 系统稳定性分析155
7.2.4 系统控制方案图156
7.3 平面二自由度并联机器人的非线性自适应控制实验及结果分析157
7.4 本章小结161
第8章 并联机器人的同步控制162
8.1 平面二自由度并联机器人的主动关节同步控制163
8.1.1 基于主动关节的动力学模型形式163
8.1.2 主动关节同步控制器设计167
8.1.3 主动关节同步控制的轨迹跟踪实验171
8.2 平面二自由度并联机器人的工作空间同步控制177
8.2.1 同步误差的定义178
8.2.2 工作空间的同步控制器设计179
8.2.3 主动关节同步控制与工作空间同步控制的对比实验182
8.3 本章小结185
