《冗餘驅動並在線上器人多學科設計與性能控制技術》是依託汕頭大學，由趙永傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：冗餘驅動並在線上器人多學科設計與性能控制技術
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙永傑
- 依託單位：汕頭大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以n-PSS(n＞6)等並在線上器人為主要對象，研究冗餘驅動並在線上器人多學科設計與性能控制技術，並進行仿真與實驗驗證，以期為基於冗餘驅動並在線上構的地震模擬裝備的設計和製造提供基礎理論與關鍵技術支撐。(1)研究不同冗餘驅動方式、布局形式與拓撲結構對機器人性能的影響，由此確定較好的機器人結構、布局與驅動方式；(2)研究多學科建模方法、學科分解與規劃、最佳化求解策略與結果評價體系，追求系統在整體上達到性能最優；(3)研究可用於冗餘驅動並在線上器人的各子學科性能指標和設計準則，提出包含加速度項、速度項與重力項的剛體動力學性能指標，並將以上指標套用於子學科最佳化設計；(4)研究多學科設計-軌跡規劃-振動控制一體化的基礎理論與關鍵技術，以便在不同工況下控制或改善冗餘驅動並聯結構地震模擬裝備這一較為複雜系統的動態性能。這一工作對提高系統的整體性能、推動並在線上器人機構設計方法和套用關鍵技術研究具有重要意義。
結題摘要
中文摘要：結合防災抗震等套用領域對冗餘驅動並在線上構重載能力的要求，項目開展冗餘驅動並在線上器人多學科設計最佳化與性能控制技術研究，以提高機器人的整體性能。項目以n-PSS(n＞6)等並在線上器人為主要對象，研究冗餘驅動並在線上器人多學科設計與性能控制技術，為基於冗餘驅動並在線上構的地震模擬裝備的研製提供理論基礎與技術支撐。主要研究內容有：(1)研究不同冗餘驅動方式、布局形式與拓撲結構對機器人性能的影響，確定出性能良好的機器人結構、布局與驅動方式。其中，並在線上器人結構構型設計方面提出部分新構型，可用於少自由度運動模擬台、工具機與數控轉台等重負載的套用場合以及靈活性要求較高的超冗餘機器人；(2)針對現有的運動學與動力學性能指標存在的問題，研究可用於冗餘驅動並在線上器人的各子學科性能指標和設計準則，提出包含加速度項、速度項與重力項的力矩指標、功率指標以及關節容量指標，將以上指標套用於子學科最佳化設計，使通過尺度設計可實現最佳化機器人在操作空間各方向或關節空間內各關節的性能；(3)研究並在線上器人結構設計的多學科建模方法、學科分解與規劃、最佳化求解策略與結果評價體系，提出考慮運動學各向異性與動力學各向異性的並在線上器人機構設計方法；(4)研究通過結構最佳化設計與軌跡規劃實現振動控制的技術手段，達到控制或改善冗餘驅動並在線上器人動態性能的效果。項目研究期間獲實用新型專利授權7項，發表論文14篇，其中SCI期刊論文7篇。項目的研究工作在一定程度上豐富了並在線上器人性能評估與結構設計理論，對冗餘驅動並在線上器人的設計與製造具有了較好的參考價值。
