1、例如，使用独立关节控制能保存不同关节通信。此外，由于控制器计算负载可能被减小，只有低成本硬件才被用以实现实时和高计算速度工业应用。最后，由于关节控制器般具有非常相似配置，独立关节控制具有可扩展性。图.关节空间位置控制方案每条腿都由气缸‐‐驱动，该气缸由‐‐比例流量阀控制，关节位移是由‐‐线性电位计以.毫米精度测量。控制算法是基于专用微处理器在高速嵌入式控制器中运行实现，即如图所示硬件结构。图基于嵌入式控制器硬件结构图展示了在具有恒定幅度和频率输入信号预滤脉冲波时关节位移，此时达到了零误差稳态。实验还探讨了制动器间动态相互作用时，闭环系统预期鲁棒性。由于不可避免机理制造公差，建模误差，回差和关节间隙，只有实现解耦位置控制方案才能得到比较大跟踪误差。图展示了在发出脉冲串和正弦命令信号时，末端执行器定位和轨迹跟踪分别出现较大坐标误差。因此，仅通过解耦关节控制，移动平台位姿不能得到有效控制。所以说，级联控制方案通过在任务。
2、所需致动器位移由计算，并且每个独立反馈环路可以通过给定电气动致动器转移函数极点配置方法设计。.执行器动态识别电气动系中文字,单词，万英文字符出处,.基于笛卡尔坐标控制外感位姿测量三自由度电气驱动运动平台,摘要本文基于外感受测量系统，提出了种三自由度电气驱动并联机器人运动坐标控制方案。用逆运动模型从时变任务空间轨迹中获得所需关节位置坐标。所提出任务空间内这个级联控制方案是基于双环。其中，内环包括个解耦关节位置控制，而外回路设计则是为了得到个适当任务空间轨迹追踪。为了避免对运动学正解实时计算，用惯性传感器和光学编码器装置来提供准确末端执行器位姿测量。该实验结果展示了所提出控制方案在工业运动跟踪应用程序中突出表现。关键词笛卡尔坐标控制外感受测量运动平台三自由度并联机器人.引言近年来，对并联机器人研究越来越重要。人们发表了成百上千研究论文，建造了许多样机，发明了新拓扑，他们应用也在不断增加。并联运动机床有着良好刚性，准确运。
3、质量在直角坐标空间中心角度取向之间关系.对于轴并联机器人，逆运动学关系描述了到达移动台指定姿态所需关节坐标，并且可写成正向运动学解法，可以计算出机器人关节数量。然后根据，可表达为图展示了制动器位移和活动性腿部闭环矢量。已知初始关节位移和解法中向量力，关节变量可以通过评估得到。然后，对于每个运动链，矢量函数可以通过将所述致动关节坐标表达为直角坐标来公式化，该直角坐标定义了移动平台位姿。图联合位移和闭环矢量方程验证和并联结构完整逆运动学研究可以如所示，包括奇点分析，其中展示了机器人工作空间中非奇异结构存在。根据等式可以得出关系式，来获得所述机器人逆运动学模型。结合矢量公式和旋转矩阵，可建立以下基于位移方程其中控制命令语句都在关节空间中执行，而机器人运动被指定在任务空间中，这就是为什么强烈要求在控制方案中执行逆运动学模型，以便在末端执行器给定位置和方位找到关节位移相应集合。.关节空间定位控制通过比例阀气动缸位置控制集中。
4、此方案中机器人完整动态模型是非必要。本文还展示了电气驱动三自由度工业并联机器人轨迹控制所求结果本文组织结构如下第部分是引言第二部分阐述了机器人主要规格并描述了逆运动学方程第三部分首先介绍了电气动系统动态模型，其次介绍了关节空间中解耦位置控制方案，再次以足够惯性传感器和光学编码器组合测量移动平台位置及方向，提出了级联任务空间最后，运动跟踪应用程序中实验结果展现了该系统良好性能。.机器人描述及模型.并联机器人体系模型研究中机器人系统是由线性气动执行器驱动三自由度并联机器人组成。图展示了运动模拟器及其相应模型在.软件中发展，它们随后被应用于多样模拟控制方案。这个系统基本数学表达包括逆运动表达和相应气动伺服模型，如驱动器动态模型，这两者都被用来实现该运动控制循环。固定底座是由三气动运动链继架构连接到移动平台上。如图二所示，底座坐标框架被设计为框架，固定在底座中心，该坐标框架中轴指向垂直上方，轴指向平台后方。相似地，个运动坐。
5、方案中执行逆运动学模型，以便在末端执行器给定位置和方位找到关节位移相应集合。.关节空间定位控制通过比例阀气动缸位置控制集中于机械系统运动学和独立电气动动力学，满足了许多工业应用定位精度。本节中解耦位置关节控制器设计集中在将对动力学相互作用稳定性维持在令人满意水平，以及尽量减少由可能出现负载变化造成干扰。给定预期路径轨迹，所需致动器位移由计算，并且每个独立反馈环路可以通过给定电气动致动器转移函数极点配置方法设计。.执行器动态识别电气动系统线性化版本是通过实验识别来发展。来自阀输入电压位置传递函数是基于以前工作发展得到，首先是在二自由度气动平台，随后延伸到三自由度运动模拟器。伺服气动执行器模型采用以下形式时间常数计算.气缸室压力每个室活塞面积负载质量和活塞持续粘滞摩擦力常数，公斤和，公斤是由过流阀空气质量流量偏导数得到。另方面，常数，公斤和，公斤米是根据制动器位置，通过对有理想气压和体积变量气体状态方程分化得到。对于动。
6、动，高移动抗拉强度，高精度和可重复性，但它也带来了严重挑战，如有限工作区域，在工作区及运动学和动力学建模中奇点。从控制方案角度来看，控制算法不定能在关节空间坐标或是任务空间坐标中发展。在关节空间控制中，每个关节都能在对不确定性和未建模动力学较差补偿下，被当作解耦独立单量输出单量输入控制回路。任务空间方案提出了直接逆动态控制，与关节空间动态模型补偿或任务空间动力学模型补偿。笛卡尔控制方案通常需要通过正向运动学，包括收敛问题和高计算时间对末端执行器进行联机数学计算。因此，笛卡尔控制方案在实时控制中是不适用。并联机器人在运动模拟器领域有许多应用，基于模型控制现在被用于确保准确路径追踪，但控制质量强烈依赖于模型保真度，而这在实践中不定能实现。在轨迹控制中实施非线性方法和智能算法需要相对较高计算工作量，且其在工业实时应用和采样时间上也有所限制。本文通过测量实时运动追踪应用程序中移动平台直接位姿，提出了种运动任务空间控制方案，。
7、空间中采用双回路控制体系结构，实现运动跟踪目。图.解耦位置控制实验中零稳态关节误差。图解耦关节控制跟踪和定位笛卡尔误差。.笛卡尔空间控制任务空间控制目标是设计个反馈控制器，来实施末端执行器运动，使其尽可能密切地追踪期望移动平台运动，从而使规范误差在测量末端执行器误差和要求末端执行器误差之间。所以，笛卡尔空间控制确保了直接任务控制，从而比关节空间控制更准确，。本节中提出了设计于任务空间坐标中控制方法，这些方法既不需要机器人完整动态模型，也不需要在线计算。从而也能够做出个合适外部测量系统来提供移动平台位姿信息。.运动任务空间控制方案图表示出了所提出任务空间控制方案示意性框图，内环作用于位置，外环作用于轨迹。内环设计对模型不确定性和干扰具有足够鲁棒性请参阅部分，而外环补偿笛卡尔干扰，使跟踪误差最小化。图基于两个循环任务空间控制方案在外环进行跟踪控制算法实现了笛卡尔轨迹渐近跟踪在没有改变内环情况下，完全自由地修改外环控制。
8、来实现其他目标。例如，额外补偿条件可用来增强在参数不确定性，未建模动态和外部干扰情况下稳定性。外环控制也可以被修改来实现其他目标，如任务空间轨迹零误差跟踪，调节运动和力度等。.末端执行器位姿测量在实时应用中，对运动学正解进行在线计算需要高性能计算机硬件，此外，基于正向运动学任务空间控制受到数值估计误差和几何误差影响，这都是并联机器人应用中正向运动学问题典型特征。这些方案中有很多已经在模拟中或实验室测试平台上被证明了，但不常用于工业运动平台。基于.中理论，本文提出了用由光学编码器和惯性测量单元组成外感受知觉系统来测量移动平台位姿方法。公司惯性运动跟踪传感器被用来提供末端执行器图方向，而三个增量光学编码器提供了由三角关系决定移动平台评估信息。传感器安排示于图中，其中特别值得注意是由末端执行器代替传感器，以避免干扰运动可能产生风险。图.惯性传感器,“‐”.,.,.‐,,.,.,,.,.,.‐,.,,“‐”.,.,.‐,,。
9、在实时应用中，对运动学正解进行在线计算需要高性能计算机硬件，此外，基于正向运动学任务空间控制受到数值估计误差和几何误差影响，这都是并联机器人应用中正向运动学问题典型特征。这些方案中有很多已经在模拟中或实验室测试平台上被证明了，但不常用于工业运动平台。基于.中理论，本文提出了用由光学编码器和惯性测量单元组成外感受知觉系统来测量移动平台位姿方法。公司惯性运动跟踪传感器被用来提供末端执行器图方向，而三个增量光学编码器提供了由三角关系决定移动平台评估信息。传感器安排示于图中，其中特别值得注意是由末端执行器代替传感器，以避免干扰运动可能产生风险。图.惯性传感器动学研究可以如所示，包括奇点分析，其中展示了机器人工作空间中非奇异结构存在。根据等式可以得出关系式，来获得所述机器人逆运动学模型。结合矢量公式和旋转矩阵，可建立以下基于位移方程其中控制命令语句都在关节空间中执行，而机器人运动被指定在任务空间中，这就是为什么强烈要求在控制。
10、态实验，每个气动制动器都被单独测试，输入信号被应用于产生对完整伸长伺服气动制动器持续励磁另外，以流阀欠重叠特性影响也被用来开发这个模型。线性化和模型降阶后，电‐气动系统动态行为可以通过以下三阶方程描述和ξ分别表示系统无阻尼固有频率和阻尼比，是系统增益。由闭环实验识别得到相应传递函数如表所示。.分离位置控制因为不能忽视除了系统性能退化外执行器之间交互作用，位置控制器设计要考虑到有足够鲁棒性以减少电‐气压驱动操作点周围以及有效载荷变化产生循环扰动动态相互作用影响。位置控制器设计是通过极点配置进行，其中闭环性能复共轭极点是ξ.和弧度秒，并最大限度地提高相位裕度以保证必要鲁棒性。该控制器传递函数以方程形式被总结在表。表控制器和电‐气动系统传递函数已知控制器传递函数和制动器传递函数，就能实施图运动关节空间控制计划。截止频率低通二阶滤波器被嵌入正向通道上，来限制指令信号振幅过大，以免超过阀门流量带宽。图运动控制方案有许多优点。。
11、标框架以运动平台为中心，轴垂直于末端执行器。经过简化，和zʹ轴方向都指向相同单位矢量。图三自由度并联平台和它虚拟机模型图三自由度运动平台运动学结构关节采用双作用气缸驱动，其线性位移会产生机器人三自由度，包括围绕和轴旋转，分别由横摇和纵摇角度表示，以及沿轴线性位移，定义为变量。因此，运动平台可以模拟与虚拟现实环境对应不同场景，这些场景显示在位于可容纳两人机舱内牢固地附着在移动平台上液晶显示器。这种机器人是森普公司为娱乐和驾驶模拟器目而开发工业运动模拟器。表总结了森普最重要特点和技术参数。描述参数末端执行器初始高程驱动器加速度最大纵横摇角度运动平台高程机器人总质量负载质量关系.表.并联机器人主要特征值得注意是，良好负载能力和相对小工作空间都是并联机器人典型特点。.逆运动学表达式并联机器人运动学关系定义了关节变量和笛卡尔空间中末端执行器质量中心相应位置及角向之间关系。并联机器人运动学关系确定关节变量和相应位置和端部执行器。
12、,.,“‐”.,.,.‐,,.,.,.,.,.‐,‐,‐,.,“‐”.,.,.‐,,.,.,.‐,,.,.,,“‐”.,.,.‐,,.,.,.,“‐‐‐”Aʹ.‐,,.,.,.,.,“,‐.”.,.,.‐,,.,.,.,.‐,.‐,.动学研究可以如所示，包括奇点分析，其中展示了机器人工作空间中非奇异结构存在。根据等式可以得出关系式，来获得所述机器人逆运动学模型。结合矢量公式和旋转矩阵，可建立以下基于位移方程其中控制命令语句都在关节空间中执行，而机器人运动被指定在任务空间中，这就是为什么强烈要求在控制方案中执行逆运动学模型，以便在末端执行器给定位置和方位找到关节位移相应集合。.关节空间定位控制通过比例阀气动缸位置控制集中于机械系统运动学和独立电气动动力学，满足了许多工业应用定位精度。本节中解耦位置关节控制器设计集中在将对动力学相互作用稳定性维持在令人满意水平，以及尽量减少由可能出现负载变化造成干扰。给定预期路径轨迹，。
参考资料：
（外文翻译）基于笛卡尔坐标控制的外感位姿测量三自由度电气驱动运动平台（外文+译文）