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Delta并联机器人动力学控制技术的研究的开题报告
一、研究背景
随着科技和工业的不断发展，传统的生产方式已经无法满足现代生产需要，机器人的使用成为了产业升级和自动化生产中的一个重要趋势。其中，Delta并联机器人因为其高速度、高精度、轻量化等特点，在工业生产中的应用范围越来越广泛。机器人动力学控制技术作为保证机器人运动准确、稳定的关键技术，对于Delta并联机器人的应用也至关重要。
二、研究目的
本研究旨在对Delta并联机器人的动力学进行研究，并设计相应的控制算法，实现对机器人姿态、位移、速度等关键参数的控制，在Delta并联机器人的应用中提高机器人运动的稳定性、精度以及应用范围。
三、研究内容
1.Delta并联机器人的结构与动力学模型
Delta并联机器人结构简单，但其动力学模型却是一个高度非线性、耦合、并且存在多自由度的问题。因此，需要对机器人结构和动力学模型进行深入研究，建立机器人的模型，在此基础上进行后续控制算法的设计。
2.Delta并联机器人的动力学控制策略
针对Delta并联机器人的复杂动力学模型，需要研究合适的控制算法。其中，当前主流的控制算法包括：反馈线性化控制、基于滑模控制的方法、模糊控制等。研究不同的控制算法的优缺点，并选择合适的控制策略，设计能够保证机器人动力学性能稳定的控制算法。
3.Delta并联机器人的轨迹规划及路径优化
机器人的轨迹规划和路径优化是机器人控制系统中的重要环节。本研究将研究基于优化算法的机器人轨迹规划和路径优化方法，实现机器人路径第二次规划，从而保证机器人工作的效率和系统的稳定性。
四、研究意义
研究Delta并联机器人动力学控制技术的框架和方法，将对Delta机器人应用领域的提升，及高调度、高精度、高可靠性对机器人控制的要求提供技术支持。尤其是在现代工业制造、航空制造等重要领域，Delta并联机器人将会带来更多惊喜和更优质的制造产品。
五、研究方法
本研究采用数学建模、仿真模拟、理论分析、实验验证相结合的方法，对Delta并联机器人的动力学模型和控制算法进行研究。通过Matlab和Simulink等工具进行算法实现和仿真模拟，最后通过实验验证算法的可行性和有效性。
六、预期成果
1.建立Delta并联机器人的动力学模型；
2.研究Delta并联机器人的动力学控制策略，并选择合适的控制方法，设计实现机器人轨迹控制和路径规划控制算法。
3.实现研究成果的验证和应用，验证算法的有效性和可行性。
七、研究进度
本研究自2021年9月至2022年5月，具体研究计划安排如下：
第1-2个月：对Delta并联机器人的结构和动力学进行深入研究。
第3-4个月：研究Delta机器人的动力学控制算法，建立控制策略。
第5-6个月：设计实现机器人轨迹控制和路径规划控制算法并进行仿真模拟。
第7-8个月：开展Delta并联机器人的控制实验，验证所设计的控制策略的有效性和可行性，并跟现有的控制方法进行比较分析。
第9个月：撰写研究报告及论文。
八、参考文献
[1]J.L.-K.Chan,“High-speedcylindricalrobotmanipulatorswithdeltaarchitecture,”MechanismandMachineTheory,vol.41,pp.1416-1428,2006.
[2]T.Sugimoto,etal.,“Designofadelta-typeparallelmanipulator,”ProceedingsoftheIEEEInternationalConferenceonRoboticsandAutomation,SanFrancisco,pp.1633-1638,2000.
[3]X.H.Liu,Z.Wang,andJ.Q.Li,“Dynamicanalysisandcontrolofadeltaparallelrobotbyusingarobustadaptivecontrolstrategy,”AsianJournalofControl,vol.16,no.1,pp.169–184,2014.
[4]Z.Liu,X.Jia,andJ.Fang,“TrajectoryplanningofDeltarobotbasedonevolutionaryalgorithm,”ProceedingsoftheInternationalConferenceonAdvancedMechatronicSystems,pp.17-22,HongKong,2018.
[5]C.Dominguez,etal.,“AdifferentialkinematicanddynamicmodelfortheDeltaparallelrobot,”MechanismandMachin