《基于优化rbf神经网络的并联机器人位姿检测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于优化rbf神经网络的并联机器人位姿检测（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类号 I 2 垒2 U D C 鱼21 ：三 密级 公珏 编号10 2 9 9 S 0 9 0 7 0 8 0 江蒜大擎 硕士学位论文 基于优化R B F 神经网络的并联机器人位姿检测 P o s eD e t e c t i o no fP a r a l l e lR o b o tB a s e do nO p t i m i z e d R B F N N 指导教师高国茎 作者姓名 塞I 盍慧 申请学位级别亟 学科( 专业) 控童理迨量控趔工猩 论文提交日期2 Q 12 生月论文答辩日期2 Q12 生鱼旦 学位授予单位和日期 。江菱太堂2 Q12 生鱼旦 答辩委员会主席 评阅人 量嘻
2、薯；h、，噌吨岛一喜。00，吩，o0 o眷-“。1=群u。哦貔墟褥o：； 独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中己注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人 或集体己经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己 在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文储虢刭磐惹 烨年多月z 日 学位论文版权使用授权书 江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位
3、论文的复印件和电子文档，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致， 允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入中国 学位论文全文数据库并向社会提供查询，授权中国学术期刊( 光盘版) 电子杂 志社将本论文编入中国优秀博硕士学位论文全文数据库并向社会提供查询。 论文的公布( 包括刊登) 授权江苏大学研究生处办理。 本学位论支属于不保密彤 学位论文作者签名：割各巷 沙l z ，年G 只I 崛 指导教师签名： 毛f 习 么h 年6 月c 么日 江苏大学硕士学位论文 要 并联机器人具有承载能力强、刚度大、定位精度高等优异性能，特别适用于
4、高精度、大载荷且工作空间较小的场合，在装配生产线、飞行模拟器、卫星天线 换向装置、高精度机床等很多方面均有着良好的应用前景。在并联机器人的研究 中，位姿是反映并联机器人运动状态的重要参数，它对实现并联机器人的闭环实 时控制、对分析末端执行器的动态特性( 运动速度、超调等) 等具有重要的参考 价值。目前，在并联机器人系统中只能通过编码器获得伺服电动机的运动状态， 无法直接获得并联机器人的实时位姿。并联机器人末端运动位姿的实时检测，影 响着并联机器人末端执行器的运动控制精度，成为困扰并联机器人在实现产业化 方面取得实质性突破的难题之一。因此，本文对并联机器人末端执行器位姿检测 方法的研究，不仅具有
5、较高的学术价值，而且具有较高的实际应用价值。 本文首先总结分析国内外并联机器人的研究现状，介绍本课题的研究对象， 并论述了本文研究的内容、目的和意义。其次，结合本课题的研究对象一一 6 - P T R T 并联机器人，从运动学角度阐述六自由度并联机器人运动学的相关理论， 为并联机器人末端运动位姿的检测研究奠定基础。接着，构建了所研究并联机器 人的检测与控制系统硬件平台。然后基于运动学分析，利用R B F 神经网络能够 任意逼近非线性函数的能力，训练给定的末端位姿及其对应的运动学逆解。针对 R B F 神经网络，为解决运用遗传算法( G A ) 优化其时存在的早熟收敛问题并增 强其泛化能力，以提
6、高并联机器人的位姿检测精度，本文提出一种交替使用遗传 算法和L e v e n b e r g M a r q u a r t ( L M ) 算法的混合学习算法，以优化其参数，然后利 用该神经网络实现对并联机器人末端位姿的实时检测，并将本文所设计方法的检 测结果与仅用遗传算法优化R B F 神经网络以及B P 神经网络方法的检测结果进 行仿真对比，以验证本文所设计方法的优越性。最后，针对并联机器人的特点， 利用V C + + 开发工具，建立并联机器人系统交互界面，设计出实现并联机器人末 端运动位姿检测的软件，实现对并联机器人末端位姿的高精度检测。仿真和试验 结果表明了本文所设计的检测方法在并
7、联机器人位姿检测中的有效性，对并联机 器人末端执行器的直接闭环高精度控制具有一定参考价值。 江苏大学硕士学位论文 关键词：并联机器人，R B F 神经网络，遗传算法，L e v e n b e r g - M a r q u a r t ，位姿检测 l I 江苏大学硕士学位论文 A b s t r a c t D u et oi t sa d v a n t a g e so fl a r g el o a d - b e a r i n gc a p a c i t y ，h i g h r i g i d i t y , a n dh i g h l o c a t i o np r e
8、c i s i o n ，p a r a l l e lr o b o te s p e c i a l l ys u i t a b l ef o r t h es i t u a t i o nn e e d sh i g h a c c u r a c y , l a r g el o a da n dw i t hs m a l lw o r k s p a c e A n dP a r a l l e lr o b o th a sg o o d a p p l i c a t i o np r o s p e c ti nm a n yf i e l d s ，s u c ha s
9、p r o d u c el i n e ，f l i g h ts i m u l a t o r ，s a t e l l i t e a n t e n n a sr e v e r s ed e v i c e ，h i g hp r e c i s i o nm a c h i n et 0 0 1 I nt h er e s e a r c ho f p a r a l l e lr o b o t ， p o s ei sa ni m p o r t a n tp a r a m e t e rr e f l e c t i n gt h em o v e m e n ts t
10、a t eo fp a r a l l e lr o b o t ，w h i c h C a no f f e ra ni m p o r t a n tr e f e r e n c ef o rr e a l i z i n gt h ec l o s e d - - l o o pr e a l - t i m ec o n t r o la n d a n a l y s i n gt h ed y n a m i cp e r f o r m a n c e ( i n c l u d i n g t h em o t i o n v e l o c i t y a n dt h
11、e o v e r s h o o t ) o ft h ee n d - e f f e c t o r A tp r e s e n t ，t h es t a t eo ft h em o t i o ni so n l yo b t a i n e d t h r o u g ht h es e r v om o t o re n c o d e ri nt h es y s t e mo fp a r a l l e lr o b o t ，b u tt h er e a l t i m e e n d i n gp o s ec a n n o tb eg o td i r e c
12、 t l y T h er e a l t i m ep o s em e a s u r e m e n to fp a r a l l e lr o b o t ， w h i c ha f f e c t st h ec o n t r o la c c u r a c yo fp a r a l l e lr o b o t ，a n dh a sb e c o m eo n eo ft h e p r o b l e m st or e a l i z et h ei n d u s t r yo fp a r a l l e lr o b o t S ot h ed e t e c
13、 t i o nm e t h o do fp a r a l l e l r o b o ti nt h i sp a p e rn o to n l yh a sh i g ha c a d e m i cv a l u eb u ta l s oh a sh i g ha p p l i c a t i o n v a l u e T h i sp a p e rs u m m a r i z e st h ee x t e r n a la n di n t e r n a ls t u d yo fp a r a l l e lr o b o t ，t h e n i n t r o
14、 d u c e s t h er e s e a r c ho b j e c t6 - P T R To ft h i sr e s e a r c hp r o j e c t a n dd i s c u s s e st h e c o n t e n t ，p u r p o s ea n dw o r t ho ft h i sp a p e r N e x t ，c o m b i n i n gw i t ht h i ss t u d yo f6 - P 1 R T p a r a l l e lr o b o t ，t h et h e o r ya b o u tt h
15、 ek i n e m a t i c so f6 - D O Fo fp a r a l l e lr o b o ti sa n a l y z e d f r o mt h ep r o s p e c t i v eo fk i n e m a t i c s ，w h i c hi st h eb a s i sf o rs t u d y i n gt h em e a s u r e m e n t o f p a r a l l e lr o b o t Se n d i n gp o s e I na d d i t i o n ，t h eh a r d w a r eo
16、ft h i sr o b o t Sd e t e c t i o na n d c o n t r o ls y s t e mi sc o n s t r u c t e di nt h i sp a p e r T h e nb a s e so nt h ek i n e m a t i ca n a l y s i s ，t h e e n d i n gp o s ea n di t si n v e r s ek i n e m a t i c sa r et r a i n i n gu s i n gR B Fn e u r a ln e t w o r kw h i c h h a st h ea b i l i t yt oa p p r o x i m a t ea n yn o n l i n e a rf u n c t i o n I no r d e rt oo v e r c o m et h e i n s u f f i c i e n c yo
