,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,中文翻译在质点动力学课程中设计和控制个三连杆串行机械人摘要本文主要讲设计和控制个投球机器人并检测其性能。该项目的目的是向工程师和计算机科学家提供个交互式的投球机器人并在教育高中或预备工程师的课程中通过设计和使用这样个系统增强学生对知识的理解。质点运动及其轨迹的计算将提供个与机器人互动学习的机会和基本的动手的工作经验。为了切实地提供此活动，机器人必须不断从个已知点以需要的速度抛出球。这需要双连杆机械臂的控制方法至少能够使两个关键点速度相同。由于有限的微控制器计算资源，前馈力矩离线计算是基于的三次样条轨迹。位置反馈补偿和速度误差补偿是比较和检测球投掷的准确度和精度，再加上个补充技术即加速误差补偿。得到的实验结果说明需要个提高精确度并减少重复性的技术。还需审查夹具设计使其能提供需要的握住球和快速释放球的速度。简介研究机器人在刚进入工程的学生的课程学习中的运用直受到关注。要帮助预备工程师和高中学生对工程学科更好地理解，并使他们得到教育并对自己将来的职业做出个选择，犹他州立大学正在研制种交互式投球机器人，见图。该机器人的设计是为了说明在机器人系统中机械人在机械工程，电气工程和计算机科学学科中所扮演的角色，以及提供根据球的运动模拟质点动力学中的质点活动以增加学生互动。并且学生将在这个抛球的轨迹设计的团队中进行竞争，方案是机器人按着轨迹以初始速度将球抛出。为了简化计算的轨迹，机器人设计为释放在预定点的球，即图机器人的位置。该学生将测量目标点到初始点的距离，并计算出可行的初始速度。本研究主要的目的是开发个机器人其手臂能够实现以个大范围内的初始速度并在同初始点释放球。实现这目标的关键是机械人的运动关节，适当选择执行器和传感器，并对运动进行规划和控制。该运动结构必须有足够的自由度，使得初始速度和初始位置能够达到要求，但，过多的自由度会导致手臂太重太复杂，不能达到所需的速度范围。如图所示，个被选定的双连杆臂的尺寸应相当于个成年人的手臂。鉴于这些方面，执行器必须有适应必要的动态负载的能力，这个草案中抛球的间距时间要求设计和控制并达到所需的要求。该机械人的运动设计必须考虑到不同运动机制的系统，机械人必须先拾取个球，挥臂和扔球，然后减速。个的三次样条插值被近似为速度加速度的轨迹之间的角度。由于计算能力是有限的，这些计算的轨迹是离线之前的抛球轨迹。有限的计算能力也妨碍了控制的设计。因此，两个基本技术及个前馈扭矩抵消非线性进行检查。前馈组件使用离线设计并基于系统模型和计划的方案来预测关节力矩。反馈控制技术是基于位置和速度误差补偿，以及以加速度误差补偿为辅，比较以尽量减少扔球的误差。在第二节中，我们首先检查现有投掷机械人和与我们在文献中发现的动力结构和控制系统进行比较。在第三节中，我们提出机械人本身并描述其功能。第四节重点是我们审议过程中的规划和控制算法，第五节，测试和最终性能，第六节结论。背景类似项目的调查显示大多机械人的设计都有共同的思路，但目的不同。在文献中有很多机械人使用各种抛物运动投掷物体。他们涵盖了范围广泛的投掷类型和设计目的的机械人，最简单的是单自由度投掷机械人建立了用于研究商业用途的机械人，未来两杆机构是常见的种类，它包括传统的刚性平面和灵活的机械人，很多机械人有更多的自由度，并且已经建成抓球以及扔球，甚至耍弄多个球的机械人。为生活服务的机械人被分为组，以不同的方式和形式广泛应用，这些思路涵盖了在不同的项目执行时碰到类似的挑战。若斯罗普使用个单链机械人的反馈部分以流水线扔球和控制球的落地点和方位。旦这部分被确认和轨迹被规划，则电机就定执行精确地命令。研究了利用任务控制使个单链机械人扔球。该系统采用视觉系统测量球的实际着陆地点，这样就可以对所需的着陆地点进行比较，他们研究了两种方法在使用中的以改善性能。其固定模型通过反模型获得结果。他们精制的模型程序同时操纵模型和指令信号以获得所需的结果。研究了个两杆平面配对的机械人控制利用个自适应非线性的控制器修改了释放时间。他展示了通过实践操作改进的结果。其他常见的技术包括滑模式控