1、機(jī)器人技術(shù)是21世紀(jì)的研究熱點(diǎn),是一個國家整體科技實(shí)力的綜合體現(xiàn).在機(jī)器人研究中,關(guān)節(jié)性能的好壞將直接決定機(jī)器人整體性能的優(yōu)劣,因此,關(guān)節(jié)研究成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個重要方面.針對機(jī)器人關(guān)節(jié)要滿足體積小、重量輕、輸出力矩大、運(yùn)動范圍大等設(shè)計(jì)要求,采用液壓驅(qū)動的方式以其具有功率重量比大、驅(qū)動力大、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),可以充分滿足機(jī)器人關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)要求.該文在總結(jié)了國內(nèi)外機(jī)器人關(guān)節(jié)研究最新成果的基礎(chǔ)上,圍繞設(shè)計(jì)一種新型的三自由度解耦型液壓伺服機(jī)器

2、人關(guān)節(jié)開展了論文的研究工作,并對其運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)特性進(jìn)行分析與探討.首先按照三自由度機(jī)器人關(guān)節(jié)若能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動解耦,則其控制系統(tǒng)可大大得以簡化的理念,對這種三自由度液壓伺服關(guān)節(jié)進(jìn)行了解耦方案的構(gòu)思;并采用并行設(shè)計(jì)、三維造型、集成設(shè)計(jì)等方法進(jìn)行了關(guān)節(jié)總體方案的設(shè)計(jì).在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,融入了模塊化、小型化、集成化與結(jié)構(gòu)優(yōu)化等設(shè)計(jì)思想,達(dá)到了簡化系統(tǒng)管路、控制系統(tǒng)泄漏、降低系統(tǒng)制造與維護(hù)成本等設(shè)計(jì)目的,有效地克服了傳統(tǒng)液壓裝置的不足;通過對該關(guān)節(jié)的解

3、耦特性、跟蹤特性、避障特性進(jìn)行分析和論證,進(jìn)一步明確了這種新型關(guān)節(jié)的先進(jìn)性、實(shí)用性與可靠性.采用液壓系統(tǒng)仿真的手段以及拉格朗日方程建模的方法建立了液壓伺服關(guān)節(jié)系統(tǒng)的動力學(xué)模型;通過計(jì)算機(jī)仿真及其仿真結(jié)果的對比分析,進(jìn)一步了解了液壓伺服關(guān)節(jié)系統(tǒng)的動力學(xué)性能,驗(yàn)證了液壓伺服關(guān)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性,為控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ).根據(jù)球關(guān)節(jié)的自身特點(diǎn),建立了球關(guān)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)模型;對機(jī)器人操作臂運(yùn)動方程的求解方法進(jìn)行了探討;分別采用小生境遺傳算法與單