Hsiuping University of Science and Technology Institutional Repository : Item 310993100/1789

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HUSTIR > College of Engineering > Department of Mechanical Engineering & Graduate Institute of Precision Machinery and Manufacturing Technology > Research Project > Item 310993100/1789

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Title:	工業型機械臂運動建模之符號運算法
Authors:	楊伯華
Contributors:	修平技術學院機械工程系
Date:	2006-10-25
Issue Date:	2009-10-28T03:55:57Z
Abstract:	本計畫主要目的為提出，以符號運算法則建構工業型機械臂之運動模型。隨著自動化工廠及機器人的發展，機器手臂的研究，愈來愈受到重視；而相關機器手臂運動理論分析及控制研究，也吸引更多的學者專家投入；對於控制領域觀點而言，欲分析機器手臂運動姿態，進而研究控制法則，設計控制器，其首要目標是構建機器手臂運動模型或稱之運動方程式；無論此模型是線性或非線性，必須能真正反應真實系統。傳統上推導機器手臂運動模型，必須從運動學及動力學兩方面建構；運動學在討論未受外力時，手臂從參考點至手臂底端(tip)之間的位置、速度或角速度關係，談到位置就必需界定座標，每個座標定義又與連接手臂與手臂之間的接點 (Joint)或關節有關，透過座標的建立，機械手臂上任何一點的位置相對於參考點可直接或得，其實就是這些座標轉換矩陣之乘積：而動力學運動方程式之建構，則可以Lagrangian dynamic formulation 以能量平衡之條件下推導機器手臂受外力時之運動方程式，故整個機械手臂運動模型之推導，其工程是浩大且耗時(tedious job)。一種以電腦為工具，可以處理符號運算的軟體稱為ProPac，專為設計處理多連體運動(multiple link body dynamics)的程式，可協助建構機械手臂之運動方程式，此一方法稱為符號運算法(symbolic method)。有別於一般數值計算軟體，此一程式必須在Mathematica 下之環境運算，對於研究結構運動、控制分析的專家學者，可迅速且正確的建構受控體(plant)之運動模型。本計畫主旨，在研究工業用之機器手臂，因外型複雜且以3D 方向運動。將利用符號運算法建構其運動模型，並對相關議題如路徑規劃、循跡控控制進行探討，有關之控制器設計理論如非線性強健控制及適應控制亦將進行比對研究。計畫編號:NSC94-2213-E164-005;研究期間:200508~200607
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