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三自由度刚柔耦合并联机器人的设计与研究的任务书
任务书
一、任务背景
机器人技术的应用日益广泛，其中并联机器人作为一类高精度、高刚性的机器人系统，具有非常明显的优势，被广泛地应用于各个领域。但在某些场景中，需要机器人同时具备高精度和高柔性，以满足特定任务需求。这就需要设计一种能够实现“刚柔耦合”的并联机器人系统，以隐藏刚度对柔性自由度的影响，从而满足高精度和高柔性的要求。
本项目旨在设计一种三自由度刚柔耦合并联机器人系统，通过设计研究，实现机器人高精度和高柔性的协调应用，为相关领域的自动化生产提供新的解决方案。
二、任务目标和要求
1.设计一种三自由度刚柔耦合并联机器人系统，该系统既要具有高精度的刚性，又要具备高柔性的特性。
2.在机器人设计中，依据机器人的运动学模型和动力学模型，实现机器人的运动轨迹规划和控制。
3.设计机器人的力传感器，并在系统控制中实现机器人的力控制。
4.实现机器人的反馈与控制功能，为后续的优化改进提供支持。
三、任务分工
1.机械结构设计：负责机器人结构分析和设计，确定机器人结构参数。
2.动力学分析和控制：负责机器人运动学和动力学分析，根据机械结构设计结果设计运动控制算法，并实现控制。
3.监控与数据采集：负责机器人的数据采集和传输，并设计机器人的监控与管理系统，实现机器人的监测与控制。
4.系统测试和验证：负责对机器人系统进行测试和验证，修正改进机器人的结构和控制算法。
四、成果要求
1.制作三自由度刚柔耦合并联机器人的实物系统，并进行实物测试。
2.提供机器人的运动控制和传感器控制软件系统，并实现机器人的力控制功能。
3.提供机器人系统的监控和数据采集系统。
4.进行机器人系统性能测试，并提供测试结果分析报告，包含机器人系统运动控制、力控制、自适应控制等方面的性能指标。
五、时间要求
本项目的任务时间为六个月，具体时间分配如下：
1.第一阶段：一个月。进行机器人的研究与分析，确定机器人结构设计参数。
2.第二阶段：两个月。实现机器人结构设计，并进行系统控制软件开发。
3.第三阶段：两个月。进行机器人系统测试，分析测试结果，并进行改进。
4.第四阶段：一个月。撰写机器人系统的测试报告和研究成果报告，对研究成果进行总结。
六、经费预算
本项目的经费总额为40万元，具体分配如下：
1.机器人结构设计：15万元。
2.机器人控制系统开发：15万元。
3.实物制作和测试：8万元。
4.报告撰写和研究成果总结：2万元。
五、参考文献
[1]李维，张荣学，陈腾飞.三自由度刚柔耦合PAR机器人控制策略研究.机器人技术与应用，2016,(2).
[2]胡双生，王犁.基于六维力传感的刚柔耦合机器人控制.机械与电子，2015,(12).
[3]李世勇，龚承骏.基于非线性自适应控制的刚柔耦合机器人.计算机与应用，2015,(9).