六自由度Stewart并联机器人simulink建模与模拟仿真

目录

1.课题概述

2.系统仿真结果

3.核心程序

4.系统原理简介

4.1 机构组成

4.2 位姿描述与支链长度映射

4.3 运动学核心问题

4.4 雅可比矩阵与速度映射

5.参考文献

6.完整工程文件

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1.课题概述

       Stewart并联机器人的机构组成可分为三部分：固定基座（Base）、动平台（Platform）、6 根驱动支链（Legs），本课题通过simulink对其进行建模，模拟其动态工作过程。

2.系统仿真结果

3.核心程序

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4.系统原理简介

       Stewart并联机器人的实现是一个 “机械设计→运动学建模→硬件选型→控制算法开发→系统调试” 的完整流程，每个步骤需紧密衔接，确保机构性能与控制精度满足需求。Stewart并联机器人的核心原理基于刚体运动学与支链驱动控制，通过协调6根支链的长度变化，驱动动平台实现预期的位姿（位置+姿态）运动，同时通过运动学逆解（已知动平台位姿求支链长度）和正解（已知支链长度求动平台位姿）建立位姿与支链长度的映射关系，为控制提供数学基础。

4.1 机构组成

4.2 位姿描述与支链长度映射

动平台的位姿需通过 “位置” 和 “姿态” 两个维度描述，最终建立位姿与6根支链长度的数学映射。

4.3 运动学核心问题

       Stewart并联机器人的运动学分析包含两个核心问题：运动学逆解与运动学正解，二者分别对应“控制指令生成”与“位姿反馈计算”两个关键环节。

4.4 雅可比矩阵与速度映射

       除了位姿与长度的映射，Stewart机器人的速度映射（动平台的线速度 / 角速度与支链的伸缩速度关系）也是核心原理之一，由雅可比矩阵（Jacobian Matrix）描述，用于运动规划与动态控制（如力控制、 impedance控制）。

5.参考文献

[1]黄田,汪劲松,WhitehouseDJ.Stewart并联机器人局部灵活度与各向同性条件解析[J].机械工程学报, 1999, 35(5):6.DOI:10.3321/j.issn:0577-6686.1999.05.010.

[2]王玉新,王仪明,柳杨,等.对称结构Stewart并联机器人的位置正解及构型分析[J].中国机械工程, 2002, 13(9):4.DOI:10.3321/j.issn:1004-132X.2002.09.005.

[3]文刚,高宏力,彭志文,等.Stewart并联机器人控制算法研究[J].机械设计与制造, 2018(8):4.DOI:CNKI:SUN:JSYZ.0.2018-08-066.

6.完整工程文件

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