并联机构奇异性分析及免奇异方法研究的任务书.pdfVIP

并联机构奇异性分析及免奇异方法研究的任务书

一、研究背景与意义

并联机构在机器人领域有着广泛的应用，但由于其结构复杂，存在奇异

点等问题，导致其控制困难，限制了其在工业自动化和服务机器人等方

面的发展。因此，对并联机构奇异点的分析和免奇异方法的研究具有重

要意义。

二、研究目标

1.分析并描述并联机构的奇异性现象，阐述其成因及特点；

2.探讨并提出一种免奇异的控制策略，解决并联机构在运动过程中出现

的奇异点问题；

3.设计并开展实验验证免奇异控制策略的可行性和有效性；

4.提高并扩展免奇异控制策略在并联机构和机器人领域中的应用。

三、研究内容和可行性分析

1.研究并联机构的结构和运动学特性，建立其运动模型；

2.分析并描述并联机构的奇异性现象，阐述其成因及特点；

3.探讨并提出一种免奇异控制策略，解决并联机构在运动过程中出现的

奇异点问题；

4.设计并开展实验验证免奇异控制策略的可行性和有效性；

5.提高并扩展免奇异控制策略在并联机构和机器人领域中的应用。

可行性分析：

1.研究并联机构的结构和运动学特性，可以通过理论分析和仿真模拟的

方法进行；

2.分析并描述并联机构的奇异性现象，可以通过理论分析和实验验证的

方法进行；

3.探讨并提出一种免奇异控制策略，可以通过理论推导和仿真模拟的方

法进行；

4.设计并开展实验验证免奇异控制策略的可行性和有效性，可以通过仿

真和实际系统的实验验证的方法进行；

5.提高并扩展免奇异控制策略在并联机构和机器人领域中的应用，可以

通过实际系统应用的推广和优化来进行。

四、研究方法和技术路线

1.对并联机构进行结构和运动学分析，建立其运动模型；

2.分析并描述并联机构的奇异性现象，阐述其成因及特点；

3.利用控制策略对并联机构的运动进行控制，实现免奇异的控制；

4.进行实验验证，检验免奇异控制的有效性和可行性；

5.提高并扩展免奇异控制策略在并联机构和机器人领域中的应用。

五、预期成果

1.对并联机构的结构和运动学特性进行分析，建立其运动模型；

2.描述并分析并联机构的奇异性现象，阐述其成因及特点；

3.提出一种免奇异的控制策略，解决并联机构在运动过程中出现的奇异

点问题；

4.设计并开展实验验证免奇异控制策略的可行性和有效性；

5.提高并扩展免奇异控制策略在并联机构和机器人领域中的应用。

六、研究进度安排

第一年：结构和运动学特性分析研究；

第二年：奇异性现象分析和控制策略研究；

第三年：实验验证和推广应用研究。

七、参考文献

1.李飞，朱丽萍，等.并联机构的运动学研究[J].机器人,2015,(4):35-44.

2.蔡敏楠，周俊，等.并联机构奇异性的分析与消除[J].自动化学

报,2016,(3):349-356.

3.PanAM,DaiJS.AgeneralmethodologyforTypeSynthesisof

SymmetricalLower-MobilityParallelManipulatorsandSeveralNovel

Manipulators[J].JournalofMechanicalDesign,2011,133(12).

4.DaiJS,Rees-JonesJ.RobotAnalysis:TheMechanicsofSerialand

ParallelManipulators[J].JohnWileySons,1999.

5.张林嘉,周颖,等.现代机器人学[M].北京:北京航空航天大学出版社,2014.