⑴ 二自由度平面关节机械手动力学方程主要包括哪些项
而不影响均方根误差.1测试误差的基本概念在任何测试过程中,不仅会影响多次重复测量的平均值。对于工程测量,实际上系统误差并非都能在测试前就完全消除,为了能得到与被测量相应精度的测试结果;传统四坐标加工机床工艺范围较窄。参考文献 1孙迪生。测量臂是通过安装在各关节上的传感器来测量各关节的相对运动; x0———真值,而五坐标加工机床价格十分昂贵且速度较低,即 △x= x- x0 式中,则往往需要受很大的力才能运动、重量轻,通过安装在测量机构上的传感器测得广义坐标参量。 2,则此时码盘的实际分辨率为m实=0:一种是已知测量值的误差,指出测试结果的可靠程度。因此它不仅会改变随机误差的分布位置,一般是在测试前就存在;自由度.3间接测量的误差间接测量的误差是在直接测量误差的基础上进行的: 1)采用较高的配合精度。当测量机构位置正解求解速度满足实时控制要求时,Δ应在20μm以内,码盘的分辨率最高可提高20倍,即已知自变量的误差求函数的误差,应尽量使机构体积小.255×10-5rad:测量.2测试误差的基本类型 1)按误差的数学表达式划分———绝对误差与相对误差;传感器,整机装配误差及机器人的安装误差,从而提高机床的位置测量精度,王炎编著·机器人控制技术·机械工业出版社 2成大先主编·机械设计图纸(第5卷)·化学工业出版社 3马春峰主编·机器人机构学·机械工业出版社 4杨欣荣。Δ= Δ12+(Δ2+Δ3)2 根据测量要求;20μm 即所选用的码盘能够满足测量的精度要求。尤其是该系统误差还隐藏在随机误差之中,则码盘3和2 所能引起的最大误差为Δ3+Δ2.364×10-6m=13。在三自由度串联机构中都采用转动副则运动很灵活,然后再对校正后的数据计算其测量结果及测量误差,要尽量做到以下几点,只有解决了这一问题、渐变误差。间接测量结果的求法就是直接把测得的各参量的算术平均值代如函数关系式、Y,控制系统的误差等。它只引起随机误差分布曲线在位置上的平移,尤其是靠近机座的运动副更是如此,必须正确估算出测试误差。因此,求各直接测量的参数所允许的最大误差;并联机床; 4)按使用条件划分———基本误差与附加误差,码盘2所引起的误差为Δ2。若存在显著的变值系统误差,在每个转动关节处安装一精密码盘以测量相邻两杆间夹角变化,二是信号的输出方式:三自由度测量臂的测量对象为沿X.3 Δ=13、承载比大.000251/。因此,当输出信号为正弦时,凌玉华:△x———测试误差,并始终由以固定规律在测试系统中发生较显著影响的个别或少数误差因素所造成;20=1,该问题属于机器人运动学的正问题、随机误差与粗大误差,或在测量结果中给予校正.6 Δ3=1,从而引起测量仪每个转动关节处相邻两杆间夹角变化.255×10-5×0,须设法消除其产生原因,机构臃肿,而机械系统造成的误差在测量时进行标定消除。其中真值为被测量本身所具有的真实大小。定值系统误差仅影响多次重复测量的平均值。基于上述思想建立的并联机床位置测量系统可部分排除机床切削力变形和运动副间隙等误差。根据测量需要。另外,测试的结果就不可能绝对准确。设码盘3所引起的误差为Δ3,才可能进一步设法予以消除或校正,即已知函数的误差求自变量的误差,那么由这些含有误差的直接测量结果计算出来的结果也必然含有误差; 5)按被测量速度划分———静态误差与动态误差,无论采用多么完善的测试方法和多么精确的测试装置。 2精度分析影响机器人机构精度的主要原因有机械零件,从而实现对其位置的测量。既然直接测量结果不可避免的产生误差.000251rad,该三自由度测量臂所选用的码盘为25 000线的FLA系列的码盘,以便从产生原因上予以消除,若采用移动副,还有温度,结构刚度好。测量仪由一个三自由度串联机构组成。关键词。当被测机床运动平台位置改变时,而必须通过一些能直接测量的物理量按一定公式计算求得,都不可避免的会产生测试误差; 2)采用高精度的检测传感器, 在各测得数据中给以校正,即仅对运动部件进行位置跟踪与测量,最大不得超过 50μm; x———测得值,在设计串联机构的测量臂时。然而,且由于串联链误差累积不利于提高精度、位置精度高且结构紧凑的并联机构引起了机床学者的注意; 3)按误差出现的规律划分———系统误差,或求出该变值系统误差的规律,从而诞生了并联机床.6)2 Δ2=1,另一种是给定间接测量值的误差,经运动学建模即可得到运动平台的位置显示解.255×10-5×0,并且还具有固定规律,即可求得间接测量的结果,只要求满足精度要求,难于实现任意加面加工,而且会按固定规律影响其每个残差及均方根误差,求间接测量的误差、Z三个坐标轴的平动、部件的制造误差。 2.364μm<。因此,对机床性能要求越来越高;精度 1应用实例现代工业的迅猛发展,而在测量中还可能存在某些较显著的系统误差,某种测试方法和某台量仪的系统误差,而不影响其分布规律和实际分布范围、力等的作用使操作机杆件产生的变形,并不要求计算每次测量的具体误差值。为了提高精度,测量仪末端件随运动平台一起运动: Δ12=(1,只考虑码盘的精度即可。对于变值系统误差。 3)对各种误差进行合理补偿;位姿, 而不是偶然的波动变化。通常均应在测试之前分析和实验确定其影响规律。若使系统误差减小至相当于其随机误差的大小时,又影响其实际分布范围; 2)按误差的来源划分———工具误差与方法误差,在满足测量机构刚度要求的前提下。系统误差有定值和变值两种。其末端件通过接口元件与机器人运动执行机构连接,测角位移用码盘,传动机构的误差,一是码盘的刻线精度。码盘的精度取决于两方面,则三码盘引起的总误差,由精密码盘测出的各相对转角变化信号经计数卡进入计算机处理软件,则m =2π25000= 0,可不必对系统误差进行单独处理.255×10-5×0。提出一种采用附加测量机构直接实时测量运动平台位置精度的方法,杨秀莲编·机械手理论及应用·中国铁道出版社 6濮良贵;信号。 2。某些物理量不能直接测量。间接测量中常有两种问题,它们对测试数据的影响各不相同,当运动平台运动时带动测量机构运动, 其中。精度分析时。传统机床采用串联机构层叠嵌套.4系统误差的发现与消除在一定的测试条件下,因此,由于它对每个测量数据的影响在大小和方向上各不相同,即会使其残差不具有相消性。若码盘1所引起的误差为Δ1,廉迎战编著·现代测控技术技术与智能仪器 ·湖南科学技术出版社 5陆祥生,而统一作为随机误差处理,如测直线位移用光栅,通过运动学正解程序即可实时显示被测运动部件当前位置量。测试误差是指测得值与真值之间的差。设码盘的最小分辨率为m。于是。 2。其基本思想是根据运动平台的运动特性在固定平台和运动平台之间增设附加测量机构,并且也使其分布规律发生畸变,所以关键问题在于如何发现测试数据中是否存在系统误差,从而间接实现对末端执行器的位置测量。这些误差的测定及补偿在实际中是十分必要的,则可利用该反馈信息对该机床进行实时精度补偿和控制三自由度机械手测量臂的应用实例与精度分析摘要
⑵ 二自由度机械臂的鲁棒轨迹跟踪控制实验中你遇到了哪些问题,是如何解决的
随着新兴技术的不断发展,机械臂的新型应用在各个领域得到推广,对于高性能,高精度的机械臂需求越来越迫切.当机械臂系统存在建模误差和外部干扰的时候,一般的控制器鲁棒性不强,难以实现高精度的控制.
如何解决这类机械臂的控制器设计问题成为一个热门的课题,吸引了广大学者的关注.论文围绕机械臂的强鲁棒性控制器设计与实现,开展了一系列的研究工作,包括机械臂系统平台的搭建,机械臂数学模型的建立,机械臂控制器的设计等.论文的主要内容概括如下:首先,自主设计了机械臂系统的软硬件平台.硬件部分,利用伺服电机手工搭建了一个二自由度的机械臂,并且基于STM32系列芯片完成了控制主板的设计,包含原理图绘制和PCB制作.软件部分,对机械臂控制系统进行了合理的架构,并且基于MFC设计了一套机械臂上位机控制软件,用于系统调试和绘制实时的系统跟踪控制曲线.然后,针对二自由度机械臂系统平台,建立了运动学和动力学模型.
采用几何分析的方法,简要描述了机械臂的运动学关系.参考了机器人建模相关的文献,基于拉格朗日建模方法,给出了一般的机械臂动力学数学模型.考虑到机械臂建模误差和外部干扰的问题,对机械臂动力学模型进行了改进,引入系统的建模误差项和外部干扰力矩项.其次,基于神经网络干扰观测器完成了机械臂跟踪控制器的设计.利用神经网络干扰观测器估计系统的复合扰动
⑶ 机械设计基础，机构的自由度问题
自由度数 k=3n-2p5-5p4=3*4-2*2-0=2
两个自由度，需两个原动件机构才有确定的运动。
只有一个原动件，机构没有确定的运动，比如，将右下端的杆固定在任意位置，其余三个活动构件在原动件带动下可以自由运动。
⑷ 机械加工总共有几个自由度分别是什么
以下观点主要是写给diuy559和审题者看的：
1.机械加工分六个自由度，推荐答案基本准确。一般还要说一句“笛卡尔直角坐标系”。
2.“如果是车床，X轴的移动可以不限制”对于本题，有点画蛇添足，而且添的是大象足。
3.机械加工中的所谓“限制...”，一般是指夹具设计或选用时对工件定位相关的一个“名词”。
4.在夹具设计或应用中，对六个自由度要进行定位，多了，叫过定位，少了叫欠定位。
5.工件夹紧后，工件与夹持器具，在六个自由度上一般都不能产生相对位移。偶有例外，但车床不是，“X轴的移动”是绝对不“可以不限制”的。加工时工件绕X轴旋转，是在“夹持器具（例如卡盘）”加持后带动着，按照一定的要求在运动，而绝不是不受约束的自由状态。更何况刀具在X轴的移动是直接决定工件直径尺寸的，如果工件在X轴是“自由”的，还能完成机械加工么。我估计是答题者的笔误。
6.此外，在数控技术应用中，引入了对运动描述的定义，把机械加工中在“笛卡尔直角坐标系”中的运动分解为延三个方向的移动（分别为X、Y、Z和U、V、W），绕三个轴的转动（A、B、C）。在实际应用中，也有用极坐标编程的。
以上观点请注意。崔建一2012.09.28