柔性機械手簡介
發表時間：2014-12-22 21:14 閱讀：次
一般傳統的工業機械手，為了避免運行時產生定位誤差和振動，其手臂一般設計成重型結構。近年來，隨著空間應用和制造業對輕型、高速、高精度的機械手要求不斷提高，柔性機械手的建模與控制方法就越來越重要。由于機械臂做成了輕型結構，因此連桿及其它子結構彈性變形及引發的振動必須重新考慮。機械手的柔性可能出現在關節和連桿兩處。關節的柔性一般可看作是扭曲的彈簧。如認為傳動系統是柔性的， 則柔性可能由減速器、軸桿和傳動鏈引起。連桿的柔性可能由連桿的扭曲、彎曲和拉伸引起。
柔性機械手的控制是比較困難的，這是由以下幾個原因引起的：
1) 系統是非線性的、分布參數的、理論上是無窮維的；
2) 動力學方程中參數隨機械手運動時的外型而變化，因此系統又是時變的；
3) 連桿的振動使得桿上不同位置之間存在相位差，系統呈非最小相位特性，這對于非并置系統(傳感器和驅動器位于不同的位置)易造成失穩。
柔性機械手的位置控制是使其末端到達既定位置或跟蹤既定軌跡。其設計有兩種方法：
1) 末端控制，目標是以機械手的末端位置為輸出對其進行跟蹤或調節；
2) 關節控制，即通過運動學方法控制關節角來控制機械手末端位置。
柔性機械手的建模與控制近年來有了長足的發展，現已成為各種控制理論的試驗場，控制計算機的發展也為各種理論的實現提供了先決條件。但柔性機械手的建模與控制在未來的幾年中，仍將是一個值得注意的方向，它需要力學、控制、計算機和材料等學科領域學者的共同努力。
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