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基于六自由度并联机器人的运动模拟器设计
资料介绍
近些年,机器人产业迅猛发展,其中并联机器人以其独有的姿态在这个领域越发明显,在农业、工业、服务等产业都有着非常广的应用,其中六自由度等多自由度并联机器人的应用需求越来越大,六自由度并联机器人由上下两个平台以及上下平台的连接杆组成,是一种并联结构,该机器人平台在航空航天、医疗设备、空间设备、工业分拣及娱乐设施等众多领域有着广泛并且优越的表现。在机器人机械结构满足应用的同时,对其控制系统的要求越加严格和谨慎,因此,对于控制系统的设计与实现更加重要,与此同时,在控制系统基础上的运动控制实现和应用同样重要,非常具有研究价值和意义。
本文首先对六自由度并联机器人进行坐标系的建立,在此基础上,分析其逆向运动学和正向运动学问题,为实际控制并联机器人提供理论依据;其次,实现了六自由度并联机器人控制系统硬件设计,包括控制系统结构组成,控制器设计和控制系统电气连接,控制器设计包括核心控制单元和扩展接口单元,并对相关电路进行介绍;紧接着完成了并联机器人控制系统软件设计,包括ARM,FPGA和上位机三部分程序设计,并对软件功能和软件结构进行介绍:再次,实现了六自由度并联机器人的多种运动控制功能:最后,完成了基于六自由度并联机器人的飞行模拟器设计,通过摇杆的控制,飞行模拟软件对飞行过程中人的视觉和听觉进行模拟,机器人位姿变化对飞行过程中人对加速度的感知进行模拟,具体包括飞行模拟器简介、实现原理和建模以及成果展示,验证了理论研究的正确性,并为六自由度并联机器人在其他领域的成功应用提供了保障。
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