近年來，Delta并聯機器人憑借其獨特優勢快速發展，被廣泛應用于眾多尖端領域。隨著應用場景不斷拓展，人們對其穩定性、快速性、定位精度及自適應性的要求也日益提高，其運動學建模、軌跡規劃及動力學控制也由此成為該領域的重要研究方向。本書圍繞Delta并聯機器人的關鍵技術，系統探討了運動學求解、軌跡規劃方法、動力學控制及伺服系統控制等內容，并通過樣機系統實驗驗證了理論方法的實用性。全書共6章，涵蓋緒論、運動學分析、軌跡規劃方法與優化、控制系統設計、伺服系統設計及樣機系統實驗驗證。
先后承擔吉林省科技廳科研計劃項目、吉林省教育廳科研計劃項目等若干科研項目，第一責任人獲發明專利三項。
目錄
前言
第 1章 緒論 1
1.1背景及意義 1
1.2 Delta并聯機器人國內外研究現狀 2
1.2.1運動學的研究 3
1.2.2動力學模型的研究 4
1.2.3軌跡規劃方法的研究 5
1.2.4軌跡跟蹤控制策略及方法的研究 7
第 2章 Delta并聯機器人運動學分析 9
2.1 Delta并聯機器人結構 9
2.1.1建立坐標系 10
2.1.2逆運動學分析 10
2.1.3正運動學分析 12
2.1.4正運動學、逆運動學求解數據分析 14
2.2 基于 BP神經網絡的正運動學分析 16
2.2.1 BP神經網絡設計 16
2.2.2改進的神經網絡算法 17
2.2.3仿真與結果分析 18
2.3運動空間分析 21
2.3.1位姿分析 21
2.3.2工作空間影響因素 23
2.3.3 基于 MATLAB的 Delta并聯機器人工作空間仿真 23
2.4本章小結 25
第 3章 Delta并聯機器人軌跡規劃方法與優化 27
3.1操作空間路徑描述 27
3.2關節空間分段多項式插值 27
3.2.1 4-3-4分段多項式 28
iv Delta并聯機器人——建模、優化及運動控制
3.2.2 3-5-3分段多項式 30
3.2.3 4-5-4分段多項式 31
3.2.4軌跡仿真分析 33
3.3 4-3-3-4分段多項式 36
3.3.1 4-3-3-4分段多項式分析 36
3.3.2 4-3-3-4仿真實驗 39
3.3.3仿真對比分析 40
3.4一種改進的粒子群優化軌跡 41
3.4.1改進的粒子群算法約束條件 41
3.4.2改進的粒子群優化算法的仿真 43
3.5本章小結 45
第 4章 Delta并聯機器人控制系統設計 46
4.1動力學建模 46
4.2動力學控制方案 48
4.2.1 基于 PID控制的方案 48
4.2.2自抗擾控制的方案 48
4.2.3線性自抗擾控制器 50
4.2.4系統控制器的設計 50
4.3控制系統的設計與仿真 55
4.3.1仿真模型設計 55
4.3.2兩種控制方法對比仿真 56
4.4本章小結 79
第 5章 Delta并聯機器人伺服系統設計 80
5.1關節交流永磁同步電動機驅動的數學模型 80
5.1.1電流環調節器的設計 81
5.1.2速度環調節器的設計 82
5.1.3位置環調節器的設計 84
5.2仿真設計 85
5.2.1 PI調節器的 Simulink模型 85
5.2.2空間電壓矢量脈寬調制算法實現及 Simulink仿真 86
5.3系統仿真與結果分析 91
5.4本章小結 97
第 6章 樣機系統實驗驗證 98
6.1樣機硬件部分設計 98
6.1.1伺服系統硬件設計 99
6.1.2機器人控制器設計 100
6.1.3視覺信息采集系統設計 100
6.1.4機械機構設計 102
6.1.5主控制器設計 102
6.2樣機軟件部分設計 103
6.2.1主控制器工作流程 103
6.2.2機器人控制器工作流程 105
6.2.3伺服系統工作流程 107
6.3實驗驗證與分析 109
6.3.1視覺信號采集 109
6.3.2實驗目的及實驗方案 110
6.3.3數據分析 111
6.4本章小結 113
參考文獻 114
附錄 相關程序代碼 119
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