ADAMS存在基础振动机械臂的建模仿真与控制实验研究(2)
3.2.2 机电系统联合仿真分析 15
3.3 基础振动下机械臂机电系统仿真 16
3.3.1 随机基础振动的表示方法 16
3.3.2 路面不平度时域模型 17
3.3.4 机械臂系统有无基础振动下仿真比较 19
3.3.5 电流饱和非线性对控制系统的影响 22
3.4 本章小结 25
4 单自由度机械臂相关实验 26
4.1 实验前的准备 26
4.2 实验结果 28
4.3 实验结论 29
5结论 30
致谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 引言
由于机器人可以一定程度上代替人类完成工作，这种集机械、电子、计算机、控制等诸多学科的机电一体化设备，给人类的生活带来了极大的福音，因而它也引起了众多国内外学者的研究兴趣。目前机器人的研究已经取得了许多先进的研究成果，并广泛应用于工业、农业、家庭和医疗等众多领域[1]。机器人技术也在传感器技术、计算机技术和人工智能技术的飞速发展下得到了快速的提升，随着机器人技术的不断进步，越来越多的机器人已经在工业领域中起到重要的作用并缓慢进入人们的生活中，根据机器人是否具有移动和操作能力我们将机器人分为三种，包括只具备移动能力的移动机器人、只具备操作能力的机械手和具备移动和操作能力的移动机械臂系统。机器人技术的不断发展，让我们对未来机器人的作用有着很高的期望，不论是在日程生活中，还是在工业领域中，还是在军事战场上，机器人能适应多样化环境的能力都可以得到充分的发挥。因此为了克服外界环境的不确定因素，我们需要确保机器人同时具备移动和操作能力。结合移动机器人和机械臂系统，可以提高移动机械臂的操作灵活性，因此移动机械臂系统在设计过程中要协调好底盘和机械臂的各自运动及相互运动。
本文的研究对象为大口径陆战武器中弹药自动装填系统中的弹药传输机械臂，研究该机械臂对于提高大口径陆战武器的性能具有至关重要的作用，它属于一类常见的移动机械臂系统。在现代化战争中，大孔径陆战武器已经成为陆军的主要火力和主要后备支援力量，它在稳定性和机动性上体现的优良性能引起了各大军事强国的广泛关注。大口径火炮的弹丸质量和尺寸较大，在实际作战过程中，由于火炮自身狭小的空间，对于人类来说很难实现弹药的人工装填，同时在实际射击任务中我们要求火炮可以自己快速准确的选择合适的弹药。因此大口径陆战武器中弹药自动装填系统就显得尤为关键。我们在实际作战过程中需要在有限空间和有限的时间内安全的将炮弹选取并推送上膛，这项技术很大程度上决定了火炮武器装备研制的成功与否，是各国国防事业都会面临的难题。为此，弹药装填系统成为了世界上各军事强国研制的重点。作为军事界的霸主，美国最新研制的“非瞄准线火炮”(NL0S—C)采用模块化设计，体积小，质量轻，火炮的相对火力猛，同时在战场上的生存能力十分强大，能够同时对特定目标攻击数次，适应美军对于新一代军队快速反应能力的要求。其他国家也在该项技术上投入了广泛的研究。德国PzH2000式52倍口径155mm自行榴弹炮自动装填系统属于全电式驱动系统，每10秒可以射出的最多炮弹量为3发，最大射速可以达到12发/min。瑞典ARECHER-FH77BWL52式155mm车载自行榴弹炮，采用全电驱动，从装填、击发到复进、退弹，炮手可在乘员舱内完成所有遥控动作。英国AS90“勇敢的心”155mm自行榴弹炮的弹药装填系统综合了机电液等多种技术，但自动化程度低。俄罗斯2C19MSTA—S式152 m m自行榴弹炮能全自动装填弹丸和半自动装填弹药，每分钟最大发射数量可以达到8发。