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(yōu)化問題是(shì)指目標函數為(wéi)決策變量的非線性函數,約束條件為決策變量的等式或不等式構成的(de)優化問題。現在考慮機械手的可調節支撐來確定角度約束問題。可調節支撐主要是用在(zài)連接機械(xiè)手前臂和(hé)中臂,用(yòng)以起到機械手的支撐定位(wèi)作用;通過調節可調支撐的不同長度,能夠調節機械手中臂與(yǔ)前(qián)臂之間的角度,並確定機械手爪所需的安裝角。因為不同的機床、不同(tóng)的工件、不同的軌道位置,所需要的夾角是不一樣的;通(tōng)過機械(xiè)手的可調支撐結構,可以大大增加機械手的通用性能。
機械手的部件(jiàn)2與部件3連接(jiē)采(cǎi)用螺紋連接,需要調節時(shí)調節(jiē)旋轉螺母3,由於旋轉螺母3所在的軸固定且是螺紋連(lián)接,所以使得螺杆2需(xū)要向左或向(xiàng)右沿軸向移動,來調(diào)節所需的長度,當調節後能夠滿足要求時擰緊螺栓固(gù)定。首先需要通過選擇反饋矩陣(zhèn)K,將(jiāng)機械手控製的閉環係(xì)統極點配置在預期位置,以達到需求(qiú)的極限定位精度,實現快速有效的定位。
然後利用機(jī)械手(shǒu)的狀態反饋(kuì)設計,閉環係統的特征方(fāng)程求解反饋(kuì)增益(yì)矩陣K=[K1,K2,Kn],反饋(kuì)增益矩(jǔ)陣K是由(yóu)期望的閉(bì)環極點確定(dìng), 而期望的閉(bì)環極點是由閉(bì)環係統的設計要求決定。理論上機械手配置極點的位置離(lí)虛軸越遠越好,但這不是絕對的,如(rú)果確定理想的特征值,需要通過進行(háng)試驗對比,才能確定反饋增益矩陣K,然後確定閥(fá)控擺動位置係統極點配置後的閉環傳遞函數G(s)。這為提高氣動機械手的魯棒性提(tí)供了一種思路。
運用非線性約(yuē)束優化技術(shù)建立了
機械手的優化模型,確定最合理的(de)尺寸結構(gòu),再用建立的仿真模型進行驗證,參考極點配置控製器的設計方法,確定機械手一些重要的設計參數,提高機(jī)械手的(de)魯棒性(xìng),為下一步的機械手研究(jiū)工作奠定了良好基礎。