LabVIEW對并行機器人結(jié)構(gòu)進行建模仿真
為了對復雜機器人結(jié)構(gòu)的數(shù)學模型進行建模、搜索、動畫和驗證,在工業(yè)機器人動態(tài)行為實驗室中,設計并實現(xiàn)了具有五個自由度的單臂型機器人。在研究臺上可以區(qū)分以下元素:帶有直流電機和編碼器的機器人;穩(wěn)定的連續(xù)電壓源;加速度計;PWM;放大塊;屏幕;計算機;萬用表;連接器和采集板。該帶采集板的支架用于準確確定相對角速度和加速度的特性,加速度時間并驗證接頭中相對位移的精度。對于平行結(jié)構(gòu),使用了一個三角形的平臺,與該機器人的三條腿相似。在這種情況下,約束是平臺所有關節(jié)的精度,其中與三個機器人腿耦合以及三角形點之間的距離。為了確保極高的精度和嚴格尊重所施加的約束,使用了適當?shù)牡鶯abVIEW神經(jīng)網(wǎng)絡,具有迭代微積分之前所有三條腿機器人的內(nèi)部坐標,將觸摸精度優(yōu)于0.001mm的每個終端執(zhí)行器。
運動學中的數(shù)學建模
通過控制位置、速度、加速度、力和力矩來控制機器人所有關節(jié)的運動的復雜任務需要一些虛擬儀器(VI)來實現(xiàn)以下目標:(i)在平臺的不同歐勒平面中定義所需的空間3D曲線或奇異空間點;(ii)使一般數(shù)學矩陣模型適應應用;(iii)使用LabVIEW通過有關機器人尺寸的特定數(shù)據(jù)來設計機器人結(jié)構(gòu);(iv)機器人關節(jié)根據(jù)其內(nèi)部坐標和前向運動學的空間位置;(v)從已知的外部公共平臺空間位置的應用程序中生成平行結(jié)構(gòu)的所有機器人的內(nèi)部坐標;(vi)為平臺強加空間曲線的所有已知外部坐標生成內(nèi)部坐標;(vii)生成文件,將內(nèi)部坐標轉(zhuǎn)換為每個并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)的每個電機的相對和絕對脈沖數(shù);(viii)生成文件,其中包含平行機器人結(jié)構(gòu)的OX、OY、OZ軸的平移和旋轉(zhuǎn)運動以及平行結(jié)構(gòu)的每個機器人關節(jié)的內(nèi)部坐標;(ix)通過讀取生成文件來驗證所應用的方法,從而對并行機器人的結(jié)構(gòu)進行動畫處理。
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?利用LabVIEW神經(jīng)網(wǎng)絡矩陣方法結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡智能模塊,展示了一種新型精確解決三角平臺不同空間運動運動的平行機器人結(jié)構(gòu)的逆運動學問題。復雜運動的建模、仿真和動畫以及實驗研究為所提出的矩陣方法提供了高精度。
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