機械手要達到最佳的運行狀態,需要對機械手整體結構的各個組成部分進行優化。
機械手的非線性約束優化問題(tí)是指目標函數為決策變量的非線性函數,約束條(tiáo)件(jiàn)為決策變量的等式或不等式構成的(de)優化問題。現在考(kǎo)慮(lǜ)機械手的(de)可調節支撐來確定角度約束問題。可調(diào)節支撐主要是用在連接機械手前臂和(hé)中臂,用以起到機械(xiè)手的支撐定位作用;通過(guò)調節可調支撐的不同長度(dù),能夠調節機械手中臂與前臂之間的(de)角度,並確定機(jī)械手爪所需(xū)的安裝角。因為不同(tóng)的機床、不同的(de)工件(jiàn)、不同的軌道位置,所(suǒ)需要的夾角是不一樣的;通(tōng)過機械手的可(kě)調支撐結構,可以大大增加機械手(shǒu)的通用性能。
機械手的部件2與部件3連接采(cǎi)用螺紋連接,需要調節時調(diào)節旋轉螺母3,由於旋轉螺母3所在的軸固定且是螺紋連接,所以使得螺杆2需要向左或向右沿軸向移動,來調節所需的長度,當調節後能(néng)夠滿足要求時擰緊螺(luó)栓固定。首(shǒu)先需要通過選擇反饋矩陣K,將機械手(shǒu)控製的閉環係(xì)統極點配置(zhì)在預(yù)期位置,以(yǐ)達到需(xū)求的極限定位精度,實現快速有效的定位。
然後利用機械手的狀態反饋設計,閉環係統的特(tè)征方程求解反(fǎn)饋增益矩陣K=[K1,K2,Kn],反饋增益矩陣K是由期望的閉環極(jí)點確定, 而期望的閉環極點是由閉(bì)環係統(tǒng)的設計要求決定。理論上機械手配置極點的位(wèi)置離虛軸越遠越好,但這不是(shì)絕對的,如果確(què)定理想的特(tè)征值,需要通過進行試驗(yàn)對比,才能(néng)確定反饋增益矩陣K,然(rán)後確定閥控擺動位置(zhì)係統極點配置後的閉環傳遞函數G(s)。這為提高氣(qì)動(dòng)機械手的魯棒性提供了一種思路。
運用非線性約束優化(huà)技(jì)術建立了
機械手的優(yōu)化模型(xíng),確定最合理的尺寸結構,再用建立的仿真模型進行驗證,參考極點(diǎn)配置控製(zhì)器的設計方法,確定機械手一些重要(yào)的設計參數,提(tí)高(gāo)機(jī)械手的魯棒性,為(wéi)下一步的機械手研究工作奠定了(le)良(liáng)好基礎。