【摘 要】
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该学位论文致力于柔性机器人与冗余度机器人两个研究领域的结合,对柔性机器人的动力学建模、柔性冗余度机器人残余振动的消减、运动过程中振动的控制、力矩优化以及运动灵活
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该学位论文致力于柔性机器人与冗余度机器人两个研究领域的结合,对柔性机器人的动力学建模、柔性冗余度机器人残余振动的消减、运动过程中振动的控制、力矩优化以及运动灵活性的改善等方面进行了较为深入系统的研究.第一,对于同时具有关节柔性与臂杆柔性的机器人,给出了柔性关节及柔性臂杆的简化模型,利用Kane方法和假设模态法给出了建立这类柔性机器人动力学模型的方法.第二,通过对柔性冗余度机器人的振动特性进行分析,建立起柔性冗余度机器人的残余振动与其自运动之间的关系.第三,详细探讨了利用柔性冗余度机器人的自运动进行振动抑制的方法.第四,通过对满足抑振要求的自运动的选取进行分析,首次提出柔性冗余度机器人在通过优化其自运动实现振动抑制的同时还具有二次优化的能力,即在满足振动抑制的同时仍然具有再优化的能力.第五,将刚性冗余度机器人的最小关节力矩规划方法推广到柔性冗余度机器人,给出了在考虑柔性补偿项的情况下实现力矩优化的方法.第六,首次研究了改善柔性冗余度机器人运动灵活性的问题.从提高运动灵活性的角度出发,分析了机器人的关节速度极限与其灵活性之间的关系.针对柔性冗余度机器人,提出了以优化关节速度进行避奇异从而提高运动灵活性的方案,并以此为基础给出了在考虑柔性补偿项的情况下改善机器人运动灵活性的方法.
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