主权项 |
一种二自由度并联机械手控制系统的运动学正反解算法,包括由平衡杆(1)、主动臂(2)、从动臂(3)、电磁铁(5)、左电机(6)、右电机(7)和平动盘(4)构成的二自由度并联机械手控制系统;其特征在于,所述二自由度并联机械手控制系统的反解算法步骤如下:(1)将二自由度并联机械手结构简化为平面四连杆铰链机构;(2)在步骤(1)的平面四连杆铰链机构中,设主动臂长为Lt,从动臂长为Lb,电机转轴分别为A和E,转轴的轴间距为L1,平动盘长度为L2;(3)建立以电机转轴为X轴,电机转轴间距中心点为原点的坐标系;(4)设两电机转动角度分别为θ1和θ2,平动盘所在步骤(3)中坐标系的坐标为(x,y);(5)将主动臂和从动臂都内平移L2/2,将平动盘简化成C点,轴间距缩短至L1‑L2;(6)运用几何画板,按比例绘出机械手的简化反解数学模型;(7)从步骤(6)中可得出A点坐标<img file="FDA0000971624090000011.GIF" wi="435" he="142" />规定左轴从0°开始逆时针旋转为正角,顺时针旋转为负角;右轴则相反。(8)设<img file="FDA0000971624090000012.GIF" wi="364" he="127" />则向量AC=(x+l,y),与x轴正半轴夹角和模分别为:<img file="FDA0000971624090000013.GIF" wi="540" he="79" /><img file="FDA0000971624090000014.GIF" wi="309" he="127" />在ΔABC中,三边长均已知,由余弦定理得:<img file="FDA0000971624090000015.GIF" wi="710" he="182" />故左电机旋转角度为:θ<sub>1</sub>=180°‑(β+α)。同理得出右电机旋转角度:θ<sub>2</sub>=β'‑α'<img file="2.GIF" wi="1582" he="167" />。 |