新型搓澡与按摩机器人的动力学控制研究

• 作者: 张浩强 蔡柳 卢森幸 林彦伯
• 来源期刊: 机械工程与自动化
• 关键词: 新型搓澡与按摩机器人 动力学 控制分析
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 22-25
• 页数: 4页
• 分类号: TP242.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-6413.2021.03.008

摘要

为了研究新型搓澡与按摩机器人的运动轨迹,提高控制精度和工作效率,以新型6自由度对称3T3R支链型3-RPRS并联机构为研究对象,设计了新型搓澡与按摩机器人的动力学控制方法.首先采用影响系数法建立该机构的加速度和速度的映射关系,以分析其运动学;然后利用虚功原理推导了该新型并联机构的Lagrange逆动力学方程,求解了驱动力,在此基础上建立其逆动力学模型以及系统框图,以此引入基于动力学模型的前馈控制的改进控制方法和前馈控制系统;最后在Simulink仿真环境下,以预设运动轨迹和实际运动轨迹为输出目标,利用前馈控制系统对不同预设轨迹进行了算例追踪实验.结果表明:新型搓澡与按摩机器人的运动情况稳定、无突变;前馈控制系统下的修正理论系统动力学模型与实际轨迹存在的各向位移偏差变化在±1 mm以内,80％ 的位移偏差控制在±0.8 mm以内,从而保证了并联机构的运动稳定性.