舵叶定轴式球形液压马达机构及控制研究

123456aa · 发表于 2022-5-3 20:45:41

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雅宝题库解析：
机器人是一种能够代替人类从事多种工作的高度灵活的自动化机械系统。机器人在工业、农业、商业、旅游业、空间、海洋以及国防等领域发挥着巨大的作用。机器人操作臂是现如今在工业上应用最广泛的一种机器人，而机器人关节是组成机器人操作臂的基本单元，是研究和开发工业应用机器人的关键所在，关节性能的好坏直接决定了机器人整体性能的优劣。本课题就是基于前人的电机驱动二自由度机器人关节的基础上，创新性的提出了一种液压驱动二自由度机器人关节，具有转矩大，结构紧凑且易于控制等特点。本论文主要做了如下几项工作：首先通过对已有电机驱动关节的分析，结合本课题所设计的关节的具体指标确定了关节的设计方案。通过三维建模软件Pro/E来建立整个关节的三维模型，并利用Pro/E的机构分析和结构强度分析来找出结构设计不合理之处，以确定本关节最终的设计方案。在此基础上，利用Auto CAD完成了所有组件的工程图绘制。然后，以机器人运动学分析为基础，针对此关节的特定模型做运动学分析，推导出关节的运动学方程。在此基础上，分析了关节的姿态正解、姿态逆解和奇异位形，并通过Pro/E的运动学分析加以佐证。再次，为便于分析，通过液压系统基本方程分别对转动马达和摆动马达做动力学分析，建立关节的数学模型。最后，通过建立的关节数学模型来分析关节的动态性能，同时提出简单的控制方法和轨迹规划。

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