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两级升降多自由度机械臂设计的开题报告

一、选题的背景

随着机器人技术的快速发展，机械臂的应用也越来越广泛，涵盖医疗、制造、服务等各个领域。特别是在工业制造领域，机器人的使用程度越来越高。而在机器人的运动控制系统中，机械臂的架构设计及控制算法的优化是关键问题之一。随着机器人任务的复杂化和多样化，传统的单自由度机械臂已经不能满足需求，在这种背景下，设计一种两级升降多自由度机械臂，成为机器人技术研究的重要方向。

二、研究目的及意义

本文旨在设计一种两级升降多自由度机械臂，并优化其控制算法，使其满足复杂的工业制造领域中的任务需求。基于这种新型机械臂，可以实现更加复杂的运动轨迹规划和运动控制，提高工业制造过程的自动化和智能化水平。

三、研究内容及进度安排

（1）机械结构设计。

借鉴基于链式结构的机械臂，并加入升降装置，设计出一种两级升降多自由度机械臂。包括总体结构设计、力学分析等。

（2）控制算法研究。

对机械臂的控制算法进行研究，设计出一套适合该机械臂的控制系统，包括轨迹规划、动力学控制等。

（3）机械臂的实现。

将设计好的机械臂以及控制系统实现到硬件中去，验证设计和算法的可行性。

本课题计划在接下来的两年内完成。

四、参考文献

[1]陈俊,谭大鹏,杨建武.机械臂膜式柔性接触扶持力控制算法[J].机电工程,2019(21):123-125+131.

[2]李彤.双变量PID控制算法在升降式机械臂上的应用[J].科技风,2020(32):206-207.

[3]刘海峰,金沙,赵志峰.基于Matlab/Simulink的多关节机械臂的动力学模型及控制[J].现代制造工程,2020(06):1-5.