首页 理论教育 大学生科技创新竞赛获奖作品分析与总结

大学生科技创新竞赛获奖作品分析与总结

时间:2023-10-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:本项目在系统层面上由实际问题出发,设计实现了整套工业机械臂系统。项目的研究价值主要体现在以下四个方面:1)控制系统的硬件与软件设计。力矩自适应控制算法包括静力平衡与闭环动力平衡两部分。对于涉及的全部7个子算法,均进行了过程严密的数学推导,以程序代码的形式予以实现,并经过了仿真与实验验证。

大学生科技创新竞赛获奖作品分析与总结

本项目在系统层面上由实际问题出发,设计实现了整套工业机械臂系统。实现了预期性能指标要求,虽然由于成本所限,伺服电动机减速器及位置反馈传感器的性能限制,第一代实验样机性能仍有提高空间,但是整个系统的功能架构算法的性能均得到了验证。

项目的研究价值主要体现在以下四个方面:

1)控制系统的硬件与软件设计。通过对工业机械臂系统进行功能性需求分析,确定了嵌入式控制系统的系统层级与整体架构,经过方案论证与器件选型,完成了嵌入式硬件系统的设计,在此基础之上完成了嵌入式软件系统与相关接口软件的开发。

2)运动控制算法的设计与实现。分运动学算法、轨迹规划算法与自适应力矩控制算法三个部分展开了运动控制算法的设计。其中运动学算法包括运动学正解、解析法求逆解、牛顿-拉夫迭代法求逆解三个部分。轨迹规划算法包括直线插补算法与五次样条曲线插补算法两部分。力矩自适应控制算法包括静力平衡与闭环动力平衡两部分。对于涉及的全部7个子算法,均进行了过程严密的数学推导,以程序代码的形式予以实现,并经过了仿真与实验验证。(www.xing528.com)

3)验证实验的设计与评估。针对设计的运动控制算法,设计了相应的验证仿真实验,对于运动学算法,分别对两种运动学逆解求解算法的执行速度与效率进行了对比实验,分析了两种算法的特性;对于插补算法,通过笛卡尔系中与关节空间中的位置、速度、加速度的规划效果,对两种插补算法的效果进行了对比。

4)在基于虚拟样机技术的上位机软件开放方面,虚拟仿真测试平台的设计上,对平台子模块的功能进行了详尽的分析与代码实现。在子模块功能代码化的过程中,对具体的关键技术与编程细节展开了详细讨论,并从中选择最优方案进行编程实现。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈