计及柔性的三杆移动机械手误差建模与仿真研究
多功能气动柔性三指机械手设计与实验
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｎｅｗ ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｈｒｅｅ⁃ｆｉｎｇｅｒｅｄ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｌｆ⁃ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｊｏｉｎｔｓ．
Ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｆｉｎｇｅｒｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ａｄｊｕｓｔｅｄ ｂｙ ｒｏｔａｒｙ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｐｌａｃｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｐａｒｔ ｔｏ ｇｒａｓｐ ｏｂｊｅｃｔｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｓｈａｐｅｓ ａｎｄ ｓｉｚｅｓ． ＡＤＡＭＳ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｇｒａｓｐ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｅｘｉｂｌｅ
多功能气动柔性三指机械手设计与实验
李康１ ， 刘文东２ ， 王璐３ ， 田德宝２ ， 刘晓敏１
（１ 北华大学工程训练中心， 吉林吉林 １３２０２１； ２ 吉林石化检测中心 ＶＯＣ 检测站， 吉林吉林 １３２０００；
３ 吉林石化铁路运输部机动科， 吉林吉林 １３２０００）
摘要： 基于自主研制的气动柔性关节设计一种多功能三指机械手， 通过放置于手指连接件的回转气缸可以调节柔性手
指 ３ 逆时针运动到达与指 １ 平行位置时为勾取模式。
２ 机械手位姿与抓取仿真
在 ＡＤＡＭＳ 虚拟环境下建立机械手运动学仿真模
型如图 ６ （ ａ） 所示。 将整个手指分为 ３ 个独立刚性
机械手臂控制系统的建模与仿真
机械手臂控制系统的建模与仿真随着科技的不断进步，机械手臂在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
机械手臂的控制系统可以让它们执行复杂的动作和操作，从而提高生产效率和准确性。
本文将讨论机械手臂控制系统的建模与仿真，以及其在实际应用中的意义。
首先，让我们了解机械手臂的基本构成。
机械手臂通常由几个关节连接而成，每个关节都有一个驱动器，用于控制其运动。
控制系统负责从用户输入的指令中解析出关节的角度，并将其转化为相应的动作。
为了实现精确的控制，控制系统需要对机械手臂进行建模与仿真。
建模是机械手臂控制系统的第一步。
通过建立数学模型，可以描述机械手臂的运动规律和动力学特性。
机械手臂的数学模型通常基于刚体动力学和轨迹规划理论，它可以用方程的形式表示出机械手臂的位置、速度、加速度等信息。
建模的过程需要考虑机械结构的几何参数、驱动器的特性以及外部载荷等因素。
通过建模，我们可以预测机械手臂在不同工况下的动态响应，并进行仿真验证。
仿真是机械手臂控制系统的关键一步。
通过使用计算机软件，可以对机械手臂进行虚拟实验，模拟其运动过程和控制策略。
仿真可以帮助我们验证控制系统的设计是否正确，并找出潜在的问题。
在仿真过程中，可以以不同的工况、负载和输入信号对机械手臂进行测试，评估其性能和鲁棒性。
通过对仿真结果的分析，我们可以优化控制系统的参数和算法，以提高机械手臂的运动精度和控制灵敏度。
机械手臂控制系统的建模与仿真对实际应用具有重要意义。
首先，它可以节省时间和成本。
通过在计算机上进行仿真实验，我们可以在真实的实验之前对控制系统进行优化和研究，避免低效的试错过程。
其次，建模与仿真可以帮助我们设计更可靠的控制系统。
通过评估不同控制策略的性能，我们可以选择最佳的控制算法，并预测机械手臂在不同工况下的响应。
此外，建模与仿真还可以提供可视化的结果，便于工程师理解和分析机械手臂的运动特性。
然而，机械手臂控制系统的建模与仿真也存在一些挑战。
首先，机械手臂是复杂数学和物理系统的集成，因此建模和仿真需要对动力学和控制理论有深入的理解。
用adams分析3r机械手的运动仿真
基于SolidWorks和ADAMS的3R机械手运动仿真本文利用SolidWorks软件对所设计三自由度机械手进行三维实体建模，然后通过SolidWorks和ADAMS良好的数据接口将模型数据直接导入ADAMS，根据实际设计要求添加相关约束，在此基础上进行运动仿真，研究机械手各机构关节的运动，测量各个关节的关节角位移、速度、加速度和驱动力矩的变化情况，通过观察各机构的运动轨迹以及相关曲线的变化趋势确定设计中存在的问题，对设计阶段的产品进行虚拟性能测试。
1 . 3R机械手的三维实体模型1.1利用SolidWorks建立机械手的三维实体模型本文所研究的三自由度机械手由臂1，臂2，臂3和手爪组成，臂1与大地固结在一起，其装配效果图如图1所示。
图1 机械手装配模型1.2三维模型的导入首先在SolidWorks环境下将机械手装配模型保存为“.x_t”格式，然后在ADAMS 中执行[import]导入刚才生成的“.x_t”文件。
导入的模型没有质量，需要自己添加，在ADAMS中分别定义各零件材料属性为“steel”。
2 . ADAMS运动仿真机械手在运动过程中要尽量平滑、平稳，否则会产生机械部件的磨损加剧，并导致机械手的振动和冲击。
因此在仿真过程中测量各个关节的关节角位移、速度、角加速度和驱动力矩的变化情况。
将模型各零部件导入ADAMS软件中后，各个构件之间还没有任何的约束，模型只是提供了各构件的初始位置。
本机械手两两相邻的构件构成的三个关节都是转动关节，均定义为旋转副，底座与大地之间定义为固定副。
添加完约束后的模型如图2所示。
图2 ADAMS环境下机械手仿真模型本文为机械手设置运动路径，已知路径求解各关节的驱动和力矩和转角运动情况。
设图中球的运动角速度如下图3：图3 球的运动角速度设定添加一个运动平面，设定机械手完成上料过程，现设路径如下图4，图4 机械手的运动轨迹至此建立起了机械手完整仿真模型，然后进行5s、50步的仿真。
基于模糊控制的机械手柔性建模及其应用研究
基于模糊控制的机械手柔性建模及其应用研究近年来，机械制造技术的发展使得机器人成为了现代工业生产的重要援助。
然而，机器人的操作精度和动作速度等方面仍存在一定的限制。
为了进一步提高机器人的操作效率和准确性，研究人员开始关注机器人柔性建模技术的发展。
机器人柔性建模技术旨在模拟机械手在执行任务时的柔性运动，解决机器人操作过程中的难点问题，如机械手运动的稳定性问题、机械手与工件之间的接触力问题等。
机械手柔性建模技术主要有两种方法：一种是基于刚度模型的刚性运动学建模法，另一种是基于模糊控制的柔性建模法。
本文将着重介绍基于模糊控制的机械手柔性建模技术。
一、模糊控制技术的基本原理模糊控制技术是一种基于模糊数学理论的控制方法，它允许使用模糊逻辑表达式来描述控制系统，相比传统的控制理论，模糊控制在非线性、不确定的控制环节具有更好的适配性。
模糊控制技术的基本原理是将输入变量与输出变量进行模糊化处理，根据一定的模糊推理规则进行推理计算，最终得到控制信号输出值。
模糊控制中常用的模糊化方法有隶属函数法和隶属度矩阵法。
其中，隶属函数法通过设定隶属度函数来描述模糊集，而隶属度矩阵法通过设定隶属度矩阵来描述模糊集。
在机械手柔性建模中，通常采用隶属度矩阵法进行模糊化处理。
二、基于模糊控制的机械手柔性建模方法基于模糊控制的机械手柔性建模方法，主要是通过模糊推理的方式来控制机械手的运动。
这种方法综合考虑了机械手的非线性、时变等多种因素，从而提高了机械手在操作过程中的稳定性和精度。
具体而言，机械手柔性建模方法可以分为三个具体步骤：1. 建立模糊控制模型-根据机械手的结构、运动学参数和工作负载等因素，建立机械手的动力学模型和模糊控制模型。
在此过程中，通常需要对机械手进行动态建模和分析。
2. 设计模糊控制算法-根据机械手的动态特性和操作需要，设计相应的模糊控制算法，包括模糊化处理、模糊推理、解模糊等步骤。
3. 实验验证-将设计好的模糊控制算法应用到机械手控制系统中，并通过实验考察模糊控制的性能。
三自由度机械手运动学的研究
三自由度机械手运动学的研究【摘要】机械手的运动学分析是研究的热门话题，通过获得机械手末端装置在空间中的姿态与位置的方法，对于机械手的设计和控制极为重要。
本文通过建立一种简易设计机械手的三维模型，简单介绍了D-H方法并对该法进行了简便运算方法的分析，再结合要设计的机械手模型确定了D-H参数后，通过对机械手关节处的特征矩阵进行求解机械手运动学的正解运算，最终得到了机械手末端的姿态，并结合实际情况对末端运动坐标进行了验证。
经验证，所确定的运动函数完全符合设计的需求，对现实中机械手的生产、控制、研发等提供了可靠的理论依据。
【关键词】机械手；机器人；自由度；D-H法；正运算。
Research of Imaging System Based on STM MCUWU Xiao-lei1 WANG Shu-kun2 LI Da-peng2（1.olleg JiLin Province Design and Research Institute Petrochemical Engineering，Changchun Jilin，130022，China；2.College of Mechanical and Electrical Engineering，Changchun University of Science and Technology，Changchun Jilin，130022，China）【Abstract】Manipulator kinematics analysis is the hot topic in the research.It is of extreme importance to design and control of the manipulator through this access to get the end of the manipulator the position and posture in the space.In this paper，through the establishment of a simple 3D model design，the D-H methods were simply introduced ，combining D-H parameters model，solving the manipulator kinematics positive solution，finally gets the end of the manipulator，s posture，and connecting with the actual situation of terminal motion coordinates . Determine the movement function completely accords with the demand of this design.Provides the reliable theory basis for the production，the control of the kinematics.【Key words】Manipulator；robot；Degree of freedom；D-H method；Forward kinematics.0 引言使用机械手对工件进行搬运，目前已经得到了大范围的推广，因此研究机器手的运动，从而更好的设计和控制机器手也十分重要。
柔性机械手臂的动力学建模研究
柔性机械手臂的动力学建模研究机器人技术的快速发展为工业自动化带来了重大意义的突破，其中的柔性机械臂也是其中的一大亮点。
柔性机械臂以其具有的柔性、高精度、低惯性等优点，被广泛应用于各个领域的生产和加工工作中，但是柔性机械臂的特殊性质使得其动力学建模存在困难，甚至有些复杂。
因此，本文将详细探讨柔性机械手臂的动力学建模研究。
一、柔性机械手臂的基本概述柔性机械臂的特殊性质在于其结构柔软且运动自由度多，同时由于受到弯曲、扭曲、伸展等多种形变影响，运动学和动力学关系极其复杂，这对动力学建模提出了很高的挑战。
在动力学建模的过程中，基于“柔性”的假设将变形的机械臂重新处理成一个具有连续分布的质量-弹性分布系统，通过利用Euler-Bernoulli和Timoshenko等经典理论可得到模型参数。
柔性机械臂建模的主要目标是求解机械臂在外部力作用下的位移、速度、加速度等信息，从而获得机械臂的动态响应。
二、柔性机械手臂的建模方法基于质量弹性分布的模型在建模过程中非常有用，这意味着考虑柔性机械臂上所有点的质量和弹性特性，同时考虑不同点之间的相互作用。
针对运动方程的构建，通常有三种主要方法：欧拉角动力学建模法、Quaternions动力学建模法和本体角动力学建模法等。
欧拉角动力学建模法：经典的欧拉角模型在柔性机械臂动力学建模方面得到了广泛的应用。
本模型基于欧拉角运动方程，其中的角度限制引起了机械臂姿态的不连续性和奇异性。
Quaternions动力学建模法：正是因为欧拉角动力学建模法存在的不连续性和奇异性问题，该问题也被Quaternions动力学建模法很好地解决了。
这个模型附属于一个四元数系统，它具有更好地解决方案的不连续性和奇异性等方面的优势，因此应用广泛。
本体角动力学建模法：柔性机械臂相对于地面的位移和基本运动轴之间的关系通常称为本体运动。
这种类型的建模方法可以用于需要计算机身姿态运动的场合。
但是，本体角动力学建模法也存在“万向锁”问题，限制了它在柔性机械臂领域的应用。
三自由度气动机械手的控制设计与仿真(修改二)
摘要气动机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
它可以代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护让您身安全，因而广泛应用机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
本文主要进行了气动机械手的总体结构设计、气动设计和单片机控制系统。
根据课题虚拟设计的要求，利用上位机和下位机对系统进行控制，并采用VB，对整个方案进行模拟。
机械手采用气动驱动，主要由手部结构，升降机构，伸缩机构，旋转机构构成。
气动部分的设计主要是选择合适的控制阀，设计合理的气动控制回路，通过控制和调节各个气缸压缩空气的压力、流量和方向来使气动执行机构获得必要的力、动作和改变运动方向，并按照规定的程序动作。
本次实验主要完成了整个三自由度气动机械手的方案设计，它的特点是通过单片机控制机械手的运动，完成作业任务。
能实现自动化控制，智能遥控，充分体现了人工智能。
机械手节省了人力，使人类拜托了枯燥乏味的重复性动作。
关键字：气动机械手VB模拟上位机下位机目录一、绪论 (1)1.1 背景 (1)1.2 概述 (1)1.3 意义 (2)1.4 发展现状与趋势 (3)二、机械手的总体结构及各部件 (3)2.1 总体结构 (3)2.2 电源 (9)2.3 M542-05步进电机驱动器 (11)2.3.1 双极恒流斩波驱动 (12)2.3.2 步进电机驱动器接线方法 (13)2.4 气动电磁阀 4V210-08 (18)2.4.1 电磁阀的简介 (18)2.4.2 工作原理 (19)2.4.3 电磁阀与单片机的连接 (20)2.4.4 电磁阀安装注意事项如下 (20)2.4.5 故障与排除 (20)2.5 42两相混合式步进电机 (21)2.5.1 两相混合式步进电机结构 (21)2.5.2 实际电机的工作原理 (22)2.5.3 通用规格 (23)2.5.4 4、6和8线电机接线方法 (23)2.6 CHLED气缸 (24)三、气压传动系统工作原理 (26)3.1 气动系统的优点 (26)3.2 气压传动系统的组成部分 (27)3.3 气压传动系统工作原理 (28)四、主板部分说明 (29)4.1 主板电路原理图 (29)4.2 主板元件 (30)4.3 电路线路 (30)4.4 控制过程 (31)五、主板上元件的介绍 (31)5.1 单片机简介 (31)5.2 单片机与PC机构建的网络通信技术 (33)5.3 MAX232CP E (33)5.4 ULN2003APG (34)5.5 PC817光电耦合器 (35)5.6 6N137 光电耦合器 (36)六、应用软件介绍 (37)6.1 VB上位机 (37)6.2 keil4软件 (38)七、主板程序 (44)7.1 VB6.0的程序 (45)7.2 单片机下位机程序 (49)八、调试 (56)8.1 步骤 (56)8.2 电路板连线情况 (62)8.3 注意事项 (62)8.4 出现问题及分析 (63)九、小结 (63)一、绪论1.1 背景机械手工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。
柔性机械臂的精确建模与控制
柔性机械臂的精确建模与控制柔性机械臂是一种具有柔软特性的自由度较高的机械臂，它可以在不同环境下实现灵活和精确的操作。
在许多领域，如制造业、医疗保健和军事应用中，柔性机械臂已经得到了广泛应用。
然而，由于其特殊的机械结构和柔软的性质，柔性机械臂的精确建模和控制一直是一个具有挑战性的问题。
精确建模是控制柔性机械臂的基础和关键。
由于柔性机械臂的机械结构非常复杂，建模需要考虑到多种因素，如材料的物理特性、非线性和阻尼效应等。
传统的建模方法往往基于刚体机械臂的模型，并将柔性效应简化为线性弹簧或阻尼器。
然而，这种简化模型难以准确描述柔性机械臂的动力学特性，导致控制误差较大。
因此，精确建模需要利用先进的数学和物理模型，考虑到柔性杆件的弯曲、挠度和扭转等因素，以准确地预测机械臂的响应。
控制柔性机械臂的目标是实现精确的位置和力控制。
位置控制是通过控制机械臂的关节角度和长度来实现的，而力控制则需要考虑到机械臂与外界环境的交互力。
在柔性机械臂中，由于其柔软的性质，机械臂在运动和加载过程中会发生振动和变形，导致位置和力控制的精度下降。
因此，控制柔性机械臂需要考虑到其动态特性，采用先进的控制算法和技术来补偿振动和变形。
为了实现柔性机械臂的精确建模和控制，研究人员提出了许多高级的方法和技术。
其中，有限元法是一种常用的建模方法，它可以将柔性机械臂分割为许多小的单元，并考虑到每个单元的变形和振动。
同时，控制方法中的自适应控制和模糊控制也可以在柔性机械臂的精确控制中发挥重要作用。
自适应控制可以根据实际情况自动调整控制参数，以适应不同的工况和环境；而模糊控制则可以通过模糊规则和模糊推理来处理模糊的输入和输出。
此外，传感器技术在柔性机械臂的精确建模和控制中也起着重要的作用。
传感器可以实时获取机械臂的位置、速度和力信息，从而提供准确的反馈信号。
常用的传感器包括编码器、加速度计和力传感器等。
通过结合传感器和控制算法，可以实现柔性机械臂的闭环控制，提高控制精度和稳定性。
柔性机械手臂运动学建模与控制
柔性机械手臂运动学建模与控制柔性机械手臂是一种具有柔软结构的机械臂，它能够模仿人类手臂的运动特点，实现更加精准和灵活的操作。
在现代工业生产中，柔性机械手臂已经被广泛应用于装配、搬运和加工等领域。
为了实现对柔性机械手臂的精确控制，需要对其进行运动学建模和控制。
对于柔性机械手臂的运动学建模，需要考虑其结构的特点和运动的自由度。
柔性机械手臂一般由多个节段相连而成，每个节段都具有一定的柔性和变形能力。
因此，柔性机械手臂的运动学建模需要考虑节段之间的相互影响以及柔性结构的运动特性。
在柔性机械手臂的运动学建模中，最常用的方法是基于杆模型的方法。
杆模型将柔性机械手臂简化为多个刚性杆段，通过节点之间的关系来描述手臂的运动。
每个节点都有一定的质量和刚度，通过求解节点的位移和旋转来得到手臂的运动状态。
为了更准确地描述柔性机械手臂的运动，可以采用有限元分析方法。
有限元分析是一种数值计算方法，通过将柔性结构离散为有限个子系统，然后求解每个子系统的运动方程，最终得到整个结构的运动状态。
有限元分析方法可以考虑材料的非线性性和手臂的真实形变，对柔性机械手臂的运动学建模具有更高的精度和准确性。
在对柔性机械手臂进行运动学建模后，就需要设计相应的控制算法来实现对手臂的精确控制。
传统的控制方法主要是基于PID控制算法，通过测量手臂的位置和速度信号，计算出控制量来驱动手臂的运动。
然而，由于柔性机械手臂的柔韧性和非线性特点，传统的PID控制算法在精确控制方面存在一定的局限性。
近年来，随着人工智能和机器学习技术的发展，越来越多的研究者开始尝试将深度学习方法应用于柔性机械手臂的控制中。
深度学习算法可以通过学习大量的样本数据，自动调整神经网络的权重和偏置，从而实现对复杂系统的精确控制。
通过将深度学习算法与柔性机械手臂的运动学模型相结合，可以实现对手臂运动的自适应控制，提高手臂的运动精度和灵活性。
除了运动学建模和控制算法的设计，柔性机械手臂的运动学建模和控制还需要考虑实际应用中的限制和约束。
柔性机械臂的建模与控制策略研究
柔性机械臂的建模与控制策略研究柔性机械臂是近年来工业领域研究的热点之一，具有广泛的应用前景。
本文就柔性机械臂的建模和控制策略进行研究，探讨其在工业自动化、医疗护理、航空航天等领域的应用和发展。
1. 引言柔性机械臂是模仿人类手臂的运动方式和结构特点，具有高柔顺性、高位移范围和高精准度的特点。
其模块化、可重构的特性为机器人技术的发展带来新的机遇和挑战。
2. 柔性机械臂的建模柔性机械臂的建模是实现精确运动和控制的重要基础。
对于柔性机械臂的建模，可以采用传统的拉格朗日动力学方法，也可以利用有限元法进行建模。
拉格朗日动力学方法适用于解析建模和控制策略研究，而有限元法则更适用于复杂结构的柔性机械臂，可以更准确地预测系统的特性和行为。
3. 柔性机械臂的控制策略柔性机械臂的控制策略是确保其运动精度和稳定性的关键。
常用的控制策略包括PID控制器、模糊控制器和自适应控制器等。
在柔性机械臂的控制过程中，应结合建模结果和实际应用需求，选择合适的控制策略，并对其参数进行调节和优化，以提高控制性能和系统响应速度。
4. 柔性机械臂在工业自动化中的应用柔性机械臂在工业自动化中广泛应用于装配、搬运、焊接等任务。
与传统机械臂相比，柔性机械臂在操作环境适应性、安全性和精度上有显著优势。
它不仅可以适应复杂工作环境，还可以进行细小、灵活和精密的动作。
5. 柔性机械臂在医疗护理中的应用柔性机械臂在医疗护理中的应用正在引起越来越多的关注。
它可以完成手术、康复和病房护理等任务，为医生和护士提供更好的帮助和支持。
柔性机械臂的高柔顺性和灵活性使得它能够更好地适应患者的生理特点和需求，提高医疗护理的效率和质量。
6. 柔性机械臂在航空航天中的应用柔性机械臂在航空航天领域的应用也具有广阔的前景。
它可以用于航天器的维修、轨道器的捕获和星座组网等任务。
柔性机械臂的高位移范围和高精度使得它能够适应复杂的航天环境，并完成一系列复杂任务。
7. 研究展望柔性机械臂的建模与控制策略研究仍然存在一些挑战和待解决的问题。
机械手臂运动学建模与控制策略研究
机械手臂运动学建模与控制策略研究导语：机械手臂是一种能模仿和执行人类手臂动作的机械装置，广泛应用于制造业、医疗领域和科学研究等领域。
机械手臂的运动学建模与控制策略研究是一个关键性的领域，它能够使机械手臂实现高精度、高速度和高灵活性的运动。
本文旨在探讨机械手臂的运动学建模方法和控制策略，以及未来的研究方向。
一、机械手臂运动学建模方法机械手臂的运动学建模是指确定机械手臂末端执行器在关节变量给定情况下的位置和姿态。
一种常用的方法是基于DH参数（Denavit-Hartenberg参数）的运动学建模方法。
DH参数为机械手臂的每个关节定义一个坐标系，包括三个旋转关节和三个平移关节。
通过建立坐标系之间的几何变换矩阵，可以计算机械手臂末端执行器的位置和姿态。
此外，还有一种基于四元数的运动学建模方法。
四元数是一种用来表示姿态的数学工具，它可以有效地描述旋转运动。
通过将机械手臂的每个关节表示为四元数并进行运算，可以得到末端执行器的位置和姿态。
二、机械手臂的控制策略机械手臂的控制策略包括位置控制和姿态控制两个方面。
位置控制是指使机械手臂末端执行器达到所期望的位置坐标，姿态控制是指使机械手臂末端执行器达到所期望的姿态。
常用的位置控制策略包括PID控制和模糊控制。
PID控制是一种基于反馈的控制方法，通过调节比例、积分和微分参数，使机械手臂末端执行器的位置误差最小化。
模糊控制是一种基于经验的控制方法，它通过将输入和输出之间的关系用模糊语言来描述，从而实现控制。
姿态控制涉及到旋转运动的控制，常用的方法包括PID控制和基于四元数的控制。
PID控制方法可以通过控制机械手臂的转动速度和加速度来达到所期望的姿态。
基于四元数的控制方法则可以通过计算四元数之间的误差来实现姿态控制。
三、机械手臂运动学建模与控制策略的应用机械手臂的运动学建模和控制策略在各个领域有着广泛的应用。
在制造业中，机械手臂可以进行复杂的装配和加工操作，提高生产效率和质量。
柔性机械手臂的建模与仿真分析
柔性机械手臂的建模与仿真分析引言柔性机械手臂是一种新兴的机器人技术，其具备高度柔性和精确控制的特点，广泛应用于各个领域，如工业制造、医疗护理和服务行业等。
本文将介绍柔性机械手臂的建模和仿真分析方法，以及其在实际应用中的意义。
一、柔性机械手臂的基本原理柔性机械手臂由柔性杆件和关节组成，其柔性杆件是通过弯曲、伸缩和扭转等形变实现运动。
为了实现精确控制，柔性机械手臂需要建模和仿真分析。
二、柔性机械手臂的建模方法1. 杆件建模：柔性机械手臂的杆件建模是建立其几何和物理属性的基础。
可以采用有限元方法对柔性杆件进行建模，通过划分杆件为小单元，并考虑其材料特性和几何形状，可以得到杆件的刚度和弯曲响应等信息。
2. 关节建模：柔性机械手臂的关节部分需要考虑其运动学和动力学特性。
可以通过旋转关节或弹性关节进行建模，在进行关节建模时，需要考虑其摩擦、阻尼和刚度等参数，并将其与杆件模型相连接。
三、柔性机械手臂的仿真分析方法1. 运动学分析：柔性机械手臂的运动学分析是确定其末端执行器位置和方向的过程。
可以通过数学建模和仿真分析获得机械手臂在不同关节角度下的末端位姿，进而实现路径规划和轨迹生成。
2. 动力学分析：柔性机械手臂的动力学分析是研究其运动过程中产生的力和扭矩等参量的过程。
通过动力学建模和仿真分析，可以得到机械手臂的运动学及动力学性能指标，为控制策略的设计提供依据。
3. 控制策略设计：柔性机械手臂的控制策略设计是实现精确控制和运动规划的关键。
可以采用PID控制、自适应控制和模糊控制等方法，通过仿真分析确定最佳的控制参数，并进行实时控制系统的设计和调试。
四、柔性机械手臂的应用意义柔性机械手臂在工业制造、医疗护理和服务行业等领域具有广泛的应用前景。
在工业制造领域，柔性机械手臂可以实现精准装配和柔性生产，提高生产效率和质量；在医疗护理领域，柔性机械手臂可以实现精确的手术操作和康复治疗，为患者提供更好的医疗服务；在服务行业，柔性机械手臂可以代替人工完成一些重复性和危险的工作，提高工作效率和安全性。
柔性机械臂动力学建模和控制研究
柔性机械臂动力学建模和控制研究随着机器人技术的不断发展，柔性机械臂在工业生产、医疗康复等领域的应用越来越广泛。
柔性机械臂具有更好的适应性和灵活性，可以完成许多传统刚性机械臂难以完成的任务。
然而，由于柔性机械臂的结构和工作原理不同于传统刚性机械臂，其动力学建模和控制也更具挑战性。
本文将对柔性机械臂的动力学建模和控制方法进行深入研究。
在搜集资料的过程中，我们发现柔性机械臂的动力学建模和控制研究已经取得了一定的进展。
国内外学者针对柔性机械臂的动力学建模和控制问题开展了大量研究。
在柔性机械臂的动力学建模方面，现有的研究主要集中在采用有限元方法、基于弹性力学理论和数值计算等方面。
在控制方法方面，研究主要集中在基于逆动力学、滑模变结构、神经网络等算法的应用。
根据前人研究成果，我们构建了一种新型的柔性机械臂动力学模型。
该模型包括机械臂的杆件、联接件和驱动器等部件，考虑了材料的弹性、阻尼和摩擦等因素。
同时，我们还建立了机械臂在不同操作空间和姿态下的动力学方程，为后续的控制算法设计提供了基础。
在分析数据阶段，我们对所建立的柔性机械臂动力学模型进行了详细的分析，计算了机械臂在不同条件下的运动状态和响应。
通过与实验数据的对比，我们验证了所建立模型的准确性和有效性。
我们还对控制算法进行了设计和仿真，并对其性能进行了评估和优化。
总结本文的研究成果，我们成功地建立了柔性机械臂的动力学模型，并对其运动状态和响应进行了详细的分析。
同时，我们还设计了一种基于逆动力学的控制算法，实现了对柔性机械臂的有效控制。
然而，现有的研究成果还存在一些问题和挑战，例如模型的复杂度较高，需要进一步简化；同时，现有的控制算法还需要进一步优化以提高实时性。
展望未来，我们建议后续的研究可以从以下方向展开：1）研究更高效的模型简化方法，提高计算效率；2）设计更加智能的控制算法，实现更加精准的实时控制；3）考虑将柔性机械臂应用于更多的实际场景，拓展其应用范围。
机械工程中机械手的运动学建模与仿真
机械工程中机械手的运动学建模与仿真在机器人工程领域，机械手是一种重要的装置，常被应用于工业自动化、医疗等领域。
机械手的运动学建模与仿真是研究机械手运动规律的关键步骤，它可以帮助工程师更好地设计和控制机械手的运动。
机械手的运动学建模是通过建立坐标系、分析机械手各关节之间的运动学关系，推导出机械手的位置、速度和加速度等关键参数。
通过运动学建模，可以定量描述机械手的运动规律，为后续的控制和优化提供了基础。
在建立机械手的运动学模型时，需要首先选择适当的坐标系。
坐标系的选择应该以简化运动学模型和方便运动分析为原则。
一般来说，选择靠近机械手基座的坐标系作为基准坐标系，然后定义各个关节的运动坐标系。
采用逆运动学方法来推导机械手的运动学关系更为常见。
逆运动学方法通过已知机械手末端的位置和朝向，求解出各关节的位置和角度。
在机械手的运动学建模过程中，需要考虑到各个关节之间的约束条件。
机械手的关节通常受到长度、角度和法向等约束条件的限制。
这些约束条件需要在运动学模型中考虑进去，确保模型的准确性和可靠性。
建立好机械手的运动学模型后，可以利用计算机仿真软件进行仿真分析，验证机械手的运动规律和性能。
计算机仿真软件可以通过输入机械手的运动学模型和控制算法，模拟机械手的实际运动过程，并输出关键的运动参数和性能指标。
机械手的仿真分析可以帮助工程师进行多种场景的模拟和评估。
例如，可以通过仿真分析来验证机械手的工作空间是否满足要求，是否能够完成特定的任务。
同时，仿真分析还可以评估机械手的性能指标，如定位精度、响应速度等。
这些分析结果可以为工程师提供优化设计和系统调优的依据。
为了提高机械手的运动学建模与仿真的准确性和效率，研究者们还提出了一些先进的方法和技术。
例如，利用虚拟现实技术，可以将机械手的运动过程以三维的形式呈现出来，帮助工程师更加直观地理解机械手的工作原理和性能。
另外，采用基于物理仿真的方法，可以更加真实地模拟机械手在实际工作环境中的运动过程。
柔性三坐标测量臂几何误差修正
用 高精度 正 交三 坐标 测 量机校 准 柔性 三 坐标 测量臂 关节误 差 的新 方 法。 通过 分析 测 量臂 某一 关 节的所 有几 何误 差 ， 立其数 学模 型 ； 用 正 交三 坐 标 测量 机 和 测 量 臂 分 别 对 ３ 建 利 ０个 标 准 球 （ 匀分 布在 一 个 均 圆上 ） 行 点位 测量 ， 出球 心 的标 称值 和 实测 值 ， 立 了该 关 节 几何 误 差补 偿 模 型 ； 工 件进 行 点位 进 测 建 对 测量 并进 行误 差补 偿 。 实验 结果表 明 ， 通过 该 误差 补偿 方 法 ， 最 大测 量误 差从 ００ ｍ 降到 了 ００ ３ 其 ．４ｍ ．０ ｍｍ， 高 了柔性 三 坐标 测量臂 的测 量精度 ， 提 同时验 证 了该误 差 补偿 方 法 的正 确性 和有 效性 。
（ ＭＭ）ａ ｄＰ ＭＡ ｔ ｂ ｉ ｅｍｅ ｉ ｅ ｏ ａａ Ｃ ｏｄｎｔｓｏ ０ ｓ ｈｒｓ ｅｅｍｅｓｒｄ ｂ Ｃ ｇｉ Ｃ ｎ Ｃ ｏ ｕｌ ｇｏ ｔｃ ｒ ｒｄ ｔ． ｏｒｉａ ｆ ｐ ｅｅ ｒ ｄ ｒ ｅ ３ ｗ ａｕｅ ｙＰ ＭＡ ａ ａ ｎ
机械手运动仿真实验报告
机械手运动仿真实验报告机械手结构组成（简图）①①为机械手底座②为机械臂1③为机械臂2④为机械臂3a、b、c为转动副，机械臂实现3自由度运动二、机械手运动学方程推导绘图框及转动副夹角：绘图框大小为400X400转动副a： anglea转动副b: angleb转动副c： anglec机械手运动范围：机械臂1长度50,机械臂2长度100,机械臂3长度50。
三个关节可实现360度旋转。
故机械臂运动范围为以半径为200的圆内。
机械手底座:X： (150,200)Y： (250,200)机械臂1：X1：(200,200)Y1：((200+ 50 * cos(anglea*3.1415926/180)),(200-50 * sin(anglea*3.1415926/180)))机械臂2：X2：((200+ 50 * cos(anglea*3.1415926/180)),(200-50* sin(anglea*3.1415926/180)))Y2：((200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb*3.1415926/180)), (200 - 50 * sin (anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)))机械臂3：X3：((200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb*3.1415926/180)), (200 - 50 * sin (angLea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)))Y3：( (200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb*3.1415926/180)+50 * cos(anglec *3.1415926/180)), (200 - 50 * sin(anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)-50 * sin(anglec*3.1415926/180)))三、机械手运动仿真程序编写(关键函数代码)pWnd->Invalidate(); pWnd->UpdateWindow() ;pDC->Rectangle(0,0,400,400);DrawRobotBase();DrawRobotMemberBar1(m_fanglea);DrawRobotMemberBar2(m_fanglea, m_fangleb);DrawRobotMemberBar3(m_fanglea, m_fangleb, m_fanglec);// 绘制底座及其颜色代码void CDrawRobotDlg::DrawRobotBase() {CPen SuiyiPen;SuiyiPen.CreatePen(PS_SOLID,Wide,RGB(hong, lv, lan));CPen *oldPen;oldPen = pDC->SelectObject(&SuiyiPen);pDC->MoveTo(150,200);pDC->LineTo(250,200);pDC->SelectObject(oldPen);DeleteObject(SuiyiPen) ;}// 绘制杆1void CDrawRobotDlg::DrawRobotMemberBar1(float anglea){pDC->MoveTo(200,200);pDC->LineTo(int(200+ 50 * cos(anglea*3.1415926/180)),int(200-50 * sin(anglea*3.1415926/180)));}// 绘制杆2void CDrawRobotDlg::DrawRobotMemberBar2(float anglea,float angleb){pDC->MoveTo(int(200+ 50 * cos(anglea*3.1415926/180)),int(200-50* sin (anglea*3.1415926/180)));pDC->LineTo(int(200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb *3.1415926/180)),int(200 - 50 * sin(anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)));}// 绘制杆3void CDrawRobotDlg::DrawRobotMemberBar3(float anglea, float angleb, float anglec){pDC->MoveTo(int(200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb *3.1415926/180)),int(200 - 50 * sin(anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb *3.1415926/180)));pDC->LineTo(int(200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb *3.1415926/180)+50 * cos(anglec*3.1415926/180)),int(200 - 50 * sin(anglea *3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)-50* sin(anglec*3.1415926 /180)));}// 转动副a 加减角度按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton 1(){m_fanglea = m_fanglea + 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}void CDrawRobotDlg::OnButton2(){m_fanglea = m_fanglea - 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}// 转动副b 加减角度按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton3(){m_fangleb = m_fangleb + 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}void CDrawRobotDlg::OnButton4(){m_fangleb = m_fangleb - 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}〃转动副c加减角度按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton5(){m_fanglec = m_fanglec + 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}void CDrawRobotDlg::OnButton6(){m_fanglec = m_fanglec - 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}// 机械臂1 启动按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton7(){AfxBeginThread(MoveThreada, this) ; }// 机械臂2 启动按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton8(){AfxBeginThread(MoveThreadb, this) ; }// 机械臂3 启动按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton9(){AfxBeginThread(MoveThreadc, this) ;}// 机械臂1 旋转代码UINT CDrawRobotDlg::MoveThreada(void *parama){CDrawRobotDlg *pDlga = (CDrawRobotDlg*)parama ;while(1){pDlga->m_fanglea = pDlga->m_fanglea + 1 ;pDlga->Invalidate(FALSE) ;Sleep(100) ;}return 0 ;}// 机械臂2 旋转代码UINT CDrawRobotDlg::MoveThreadb(void *paramb){CDrawRobotDlg *pDlgb = (CDrawRobotDlg*)paramb ;while(1){pDlgb->m_fangleb = pDlgb->m_fangleb + 1 ;pDlgb->Invalidate(FALSE) ;Sleep(100) ;}return 0 ;}// 机械臂3 旋转代码UINT CDrawRobotDlg::MoveThreadc(void *paramc){CDrawRobotDlg *pDlgc = (CDrawRobotDlg*)paramc ;while(1){pDlgc->m_fanglec = pDlgc->m_fanglec + 1 ;pDlgc->Invalidate(FALSE) ;Sleep(100) ;}return 0 ;}// 更新按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButtonRefresh0(){UpdateData(TRUE);Invalidate(FALSE);四、软件界面截图与说明界面左边为演示界面，右边为数据输入界面及运行按钮。
三自由度机械手3D设计与运动仿真
论文编号____________毕业论文三自由度机械手3D设计与机构运动仿真学号姓名学院机电工程学院专业机电一体化技术导师时间 2010 年 10月 15日目录摘要 (I)一、前言 (1)（一）研究的目的及意义 (1)（二）工业机械手的简史 (1)（三）主要研究的内容 (2)二、机械手的简略概述及Pro/E软件的介绍 (3)（一）机械手的概述 (3)1．机械手的组成 (3)2．机械手的主要参数 (3)3．应用机械手的意义 (4)（二） Pro/E软件的介绍 (4)1．Pro/E的简史 (4)2．Pro/E的发展 (4)3．Pro/E的特点和优势 (5)三、零件图的应用 (6)（一） Pro/E软件的打开 (6)（二）设置工作目录 (6)（三）建立零件图 (6)1．进入零件图 (6)2．绘制图形 (7)四、工程图的应用 (10)（一）工程图的分类及制作流程 (10)（二）工程图的制作 (10)1．进入工程图 (10)2．设制工作环境 (11)3．调入模板 (11)4．插入立体视图 (11)5．插入平面视图 (11)6．标注 (11)五、零部件的组装 (16)（一）进入装配图 (16)1．设置工作目录 (16)2．进入装配窗口 (16)（二）组装零部件 (17)1．放置“zhijiaban” (17)2．放置“gudingxiao” (17)3．放置“daqigang” (18)4．放置“huosaigan” (19)5．放置“kouban” (20)6．放置其它小件 (20)7．放置“huadaozhua” (22)8．组装“shouzhua” (23)9．组装左右“jiaoguai” (24)六、组件的动态仿真 (26)（一）打开组件图 (26)（二）添加“电动机” (26)1．拍照 (27)2．添加伺服电机 (27)（三）机构分析 (28)（四）播放机构动态仿真分析的结果 (29)（五）输出机构动态仿真视频 (30)参考文献 (31)致谢 (32)三自由度机械手3D设计与机构运动仿真摘要机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。
三自由度机械手臂的Simulink建模 - 同济大学
三自由度机械手臂的Simulink建模一、机械臂结构的简要介绍。
该机构由一个底座、三个旋转副、两个连杆和一个机械爪组成，实现在平面内运动到指定位置的动作。
各部分尺寸如图所示（单位：m）。
然后用Matlab的SimMechanics模块进行建模，具体过程后面再介绍。
完成图如图所示。
二、建模过程的详细步骤。
1、先新建一个Simlink文件，载入实体模块，双击打开菜单，可以对其进行形状编辑，如图所示。
2、接下来进行坐标变换。
整个坐标系，向上为Y轴，向右为X轴，垂直纸面向外为Z轴。
为了把底座上面的支架放到正确的位置，我载入一个坐标变换模块，如图。
双击它可以打开编辑菜单。
由结构可得，底座质心向+Y方向移动0.15就是支架的质心。
所以在菜单编辑中设置为坐标向+Y移动0.15就可以了，如图。
接下来就可以载入实体模块，并进行编辑。
3、对旋转副进行编辑，它的质心相对支架质心的坐标为+Y0.1，所以载入一个坐标变换，然后再载入一个实体，编辑参数使其变为需要的圆柱体，如右图。
4、然后再载入旋转副，由于旋转副的坐标和圆柱体的旋转副重合，所以不需要在进行坐标变换。
旋转副如右图所示，其中t用于旋转力矩的输入，q用于旋转角度的输出。
5、其他实体的建模，方法和前面介绍的一样。
然后就是建立一个世界坐标如图，将其连接到底座上，表示底座的坐标为绝对坐标。
再载入一个重力加速度器，如图，双击可进行加速度大小和方向的编辑。
由于-Y方向为向下的方向，所以Y设置为-9.8。
最后再载入一个求解器，如右图。
建模就全部完成了。
三、控制结构的介绍。
我用的PID控制器进行控制，详细结构如图。
从旋转副的q输出开始，经过PS->Simulink数据转换器，再经过比较器，与预期的角度进行比较后输出到PID控制器，再输出转矩经过转换器后输入到t中。
图中q和q3比较后，输出转矩，使q最后等于q3。
这就是控制结构的介绍。
由于有三个旋转副，所以用了三组这种结构分别对三个旋转副进行控制。
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１ 影响移动机械手误差分析
影 响 移 动 机 械 手 的位 姿 误 差 因 素 主 要 分 为 静 态和动 态 因素 。
变 量 误 差 ， 由关 节 柔 性 引 起 的运 动 变 量 误 差 △ ９
为：
＝
， ，
．
、
Ｊ
／
△ ４ ∑
－］
Ｆ．
Ｆ
－ － Ｊ
静 态 因 素 指 机 械 手 在 运 动 过 程 中一 直 保 持 不 变 的 因 素 ，静 态 因 素 主 要 为 移 动 机 械 手 因 制 造 装 配 误 差 ， 而导 致 机 械 关节 变 量 与 设 计 值 的 误 差 ，
杆 因运 动产 生 的柔性 误差 。 机 械 手 的关 节 柔 性 误 差 可 归 为机 械 手 的 运动
的 意 义 。本 文 以三 杆 移 动 机 械 手 为 例 ，对 移 动 机
械 手 的 误 差 进 行 了分 析 ，在 基 础 上 ，建 立 考 虑 柔 性 因 素 的 三 杆 移 动 机 器 人 误 差 静 动 态 误 差 分 析 模 型 ，并进 行 了相 应的 仿真 验证 。
Ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ８ （Ｆ ） ． ０ ４
文章编号 ：１ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ （ 下） － Ｏ Ｏ ｌ １ －０ ４
ｌ
訇 化
计及柔性 的三杆移动机械 手误 差建 模与仿真研究
Ｓｔ ｕｄｙ ｏｎ ｅｒ ｒ ｏｒ ｍ ｏｄｅＩ ａｎｄ ｉ ｔ ｓ ｓｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｆ ｏｒ ｔ ｈｒ ｅｅ Ｉ ｉ ｎｋ ｓ ｍ ｏｂｉ ｌ ｅ ｍ ａｎｉ ｐｕｌ ａｔ ｏｒ
ｚ
前 科 学技 术发 展最 活跃 的领域 之 一 。 移 动 机 器 人 由移 动 平 台和 机 械 手 组 成 ，移 动 平 台 可 实现 在 非 结 构 环 境 下 的 各 种 路 况 ，因 此 拓 展 了机 械 手 的 工 作 空 间 。 移 动 机 械 手 作 业 定 位 精 度 是 影 响移 动 机 器人 高效 完成 作 业 任 务 的主 要 因素 之 一 。机 械 手 作 业精 度 受众 多 因 素影 响 ，其 中产 生误 差 的 因素 主 要 包括 ：机 械 手 制造 误 差 、 装 配 误 差 、传 动 机 构 误 差 、各 连 杆 与关 节 柔 性 误 差 及 工 作 环 境 等 因素 。为 提 高 移 动 机 械 手 的作 业 精 度 ，研 究 移 动 机 械 手 的 作 业 误 差 具 有 十 分 重 要
张小俊 ，张建华，孙凌字，曹三燕
Ｚ Ｈ ＡＮ Ｇ Ｘ ｉ ａ ｏ － ｊ ｕ ｎ ，ＺＨ ＡＮＧ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｈ ｕ ａ ，Ｓ ＵＮ Ｌ ｉ ｎ ｇ — ｙ ｕ ，Ｃ ＡＯ Ｓ ａ ｎ — ｙ ａ ｎ
（ 河北工业大学 机械工程学院 ，天津 ３ ０ ０ １ ３ ０ ）
摘 要 ： 移 动机械 手定位误差是影响机械手作业 效率 关键 因素之 一。本 文分 析移 动机 械手的静态与动态 误 差影响 因素 ，在此 基础 上 ，建立 了考虑杆件 柔性 因素的三杆移 动机械 手静动态 误差模型 ， 并采用Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ 进行 了仿 真验证 。仿真结 果表明 ，机械手 静态误差 因素对末 端Ｙ 方 向的位置 误 差最大 ，ｚ Ｊ ５ 向位置 的影响最小 ，而 对末 端的姿态误差 Ｚ 方向最大 ，ｘ 方向最小 ，而由杆件 柔性 所 形成的机 械手 动态误差 ，对机械 手末端误 差影响较小 ，但对机 械手精度 要求 比较 高的情况 下 ，应考 虑连杆的柔性所引起的误差 。 关键词 ：柔性 ； 移 动机 械手 ；误差模型 中图分类号 ：Ｔ Ｐ２ ４ 文献标识码 ：Ｂ
行 为 控 制 与 执 行 等 功 能 于 一 体 的 机 电 系统 ，是 目
机 械 手连 杆 长 度 尺 寸误 差 主 要 由 温 差 变 化 与
加 工误 差 。
由连杆 尺寸 长 度尺寸 的误 差 为 ：
Ａ Ｌ ＝△ 厶 ＋△ 厶， 式中， 。 为杆件 的加 工误 差
（ １ ）
为 环境 温差 弓 Ｉ 起 的误 差 机 械 手 臂 在运 动 过 程 中 ， 由电 机 控 制 系统 工 作存在误差 Ａ Ｏ 传 动 机 构 存 在 间 隙误 差 △ Ｏ 传 动 机 构 在运 动 过 程 中 存 在误 差 △ ０ 舯 则 机 械 手 的静 态关 节变 量误 差 Ａ ０ 为：
Ａ ０ ｆ ＝Ａ ０ ｆ １ ＋Ａ ０ ｆ ２ ＋Ａ０ ３ （ ２ ）
动 态误 差 为机 械 手 考 虑 随 时 间 变 化 因素 而 引
起 的误 差 。移 动 机 械 手 关 节 在 外 力 、 自重 、 惯 性
力 等 的影 响下 ， 由于 自身 的 柔 性 会 引 起 机 械 手 的 位 姿 误 差 ，其 主 要 包 括 机 械 手 关 节 柔 性 误 差 和 连
ｊ ＝ ｌ ￣ 式 中 ，Ｆ 肛．
，
ａ ｑ ｉ
ｊ ＝
Ｏ ｑ ｉ ） ／ ／
ｋ ， Ｉ ／
（ 【 ３ ｊ ） Ｊ
Ｆ ， Ｆ
『 ｚ分 别 为 作 用 于 机 械 手 的 外
力； 在ｘ 、Ｙ 、ｚ 轴 上 的分 量 ； ‘ ， ， ＿ ， ， 。 为 Ｆ ， 的位 置 矢量 ； ｑ ｉ 为杆件的广义坐标； ｋ ｉ 为 杆 件 的 刚 度 系数 ；
０ 引言
移 动 机 器 人 集 中 了 传 感 器 技 术 、机 械 工 程 、
使 得 移 在
误差。
电 子 工 程 、 自动 化 控 制 工 程 及 人 工 智 能 等 多 学 科 的研 究 成 果 ， 系集 环 境 感 知 、动 态 决 策 与 规 划 、