基于自适应阻抗模型的双机器人协调搬运内力控制

针对双机器人协调搬运作业中的内力控制问题,建立内力的数学模型,提出基于自适应阻抗模型的从机器人单端调节的内力控制策略,设计仿真和实验的任务场景:双机器人搬运箱体完成抬起、移动、放下的运动轨迹,对物体z轴方向的内力进行控制.仿真模拟了物体所受内力的变化,给定物体z轴方向的正弦位置误差信号并进行验证,完成了双机器人协调搬运的物理实验.结果表明:所提出的内力控制策略可以有效地把物体所受的内力控制在期望水平上.     

双柔性臂机器人的建模和主动振动控制

针对双柔性臂机器人在操作过程中出现的结构振动和残余振动影响控制精度的问题,提出了采用多组压电换能器对柔性臂进行主动振动的控制方法.设计了基于超声电机驱动的双柔性臂机器人,采用拉格朗日法和假设模态法对双柔性臂进行了动力学建模,并考虑了在协作搬运过程中双柔性臂机器人需要满足的闭链约束条件.提出了采用独立关节PD反馈控制器和正位置反馈控制器相结合的混合控制方法.Matlab仿真表明,所提出的混合控制器能使柔性机器人在准确完成目标物体轨迹运动的同时,实现对柔性臂的振动抑制,提高了双柔性臂机器人的搬运精度和效率.     

基于V-REP的双机器人协同运动仿真与实验研究

针对目前国内外机器人建模和仿真能力较差,软件功能扩展性和开放性较差,无法满足机器人协同控制要求的现状,提出了一种基于V-REP的双机器人协同运动控制方法.首先在仿真软件中建立机器人模型并生成运动路径,通过逆向运动学计算获取协同搬运路径对应的关节参数,然后在V-REP软件中建立双机器人模型,并通过Lua脚本语言控制双机器人进行协同运动仿真.采用所提出的方法对双机器人协同搬运过程进行仿真和实验,结果表明该方法有效可行,为以后的其他机器人运动仿真提供了参考.     

多机器人系统无内力抓取动载实时规划的研究

当机器人系统在协调操作一个物体时，为防止物体在操作过程中产生太大的变形，在驱动电机约束条件下，提出了一种无内力动载实时规划的方法。该方法首先基于物体空间，把求解动载分配系数的问题转化为二次非线性规划问题，然后基于关节空间确定机器人各个关节输入力矩。最后以两个机器人协同搬运一物体为例，进行了无内力抓取动载实时规划。该方法简单易行，适应于多机器人系统实时控制。     

双机器人协调主对控制策略的研究

随着社会的发展,机器人的应用范围逐渐扩展,作业要求不断提高,多机器人协调控制成为研究热点问题.针对目前双机协调策略存在的问题,提出了主对控制策略方法,设计了三级构架,给出了双机器人协调的坐标系;针对主对策略中的机器人碰撞检测问题,提出了改进方法,并在仿真环境中验证了改进方法的有效性.实验结果表明,采用主对控制策略双机器人协调系统执行效率提高了40.7％,为深入开展双机器人协调作业系统奠定了基础.     

重载搬运机器人的动力学仿真及控制系统设计

关节型重载搬运机器人各运动关节动态性能和能量耗散水平直接影响机器人以及运动规划的可达性。以ABB公司生产的IRB460型重载搬运机器人为研究对象,针对其机械本体结构特性,建立重载搬运机器人三维模型。若仅考虑回转轴、大臂和小臂组成的三个自由度,重载搬运机器人系统模型可简化成空间三关节机器人系统模型;依据拉格朗日力学方程建立重载搬运机器人系统动力学模型,利用机械臂逆运动学和五次多项式插值算法完成对多关节机械臂空间轨迹规划。通过动力学仿真分析可知,重载搬运机器人各运动关节的动态性能变化稳定且能量耗散较小,且能够沿着预定轨迹完成PTP模式的运动控制。最后,搭建控制系统仿真实验平台,提出一种重载搬运机器人控制系统模型,实验结果表明,所设计的重载搬运机器人控制系统能够准确、稳定的控制各运动关节运动,验证了各运动关节驱动电动机功率参数选择的合理性,为实际的工业生产应用奠定了理论基础。     

基于力/位混合控制的工业机器人精密装配研究

为解决精密装配过程中轴/孔倾角引起的卡阻等装配失败问题,提出了一种新的力/位混合控制策略。根据精密装配过程的特点,借助六维力传感器测量工业机器人夹具末端装配轴所受的力/力矩信息,提出了新的力/位混合控制策略,并对力/位混合控制策略中的选择矩阵进行了改进,使切换过程更平滑。创建精密装配仿真实验平台进行实验,结果表明,所提出的力/位混合控制策略能够消除轴/孔倾角引起的卡阻等装配失败问题,能够可靠完成轴孔装配。     

协同搬运工业机器人系统运动学分析与工况仿真

为实现协同搬运重型物体,以双机器人系统作为研究对象,开发双工业机器人提升平台。对双工业机器人系统进行建模,建立机器人之间的相对位置关系,进行正运动学求解;使用MATLAB Robot Toolbox对机器人系统进行D-H建模,验证正逆解求解的正确性;参考机器人协同搬运时的平移工况,在VREP仿真软件中对两个机器人进行直线轨迹规划,验证平移物体时的工况平稳性,为机器人协同搬运提供了理论依据。     

基于PID算法和STM32的分拣搬运机器人的设计

为了提高物体分拣搬运的速度和效率,设计一种控制移动轨道在承载架上自由滑动的机械结构和基于此结构的搬运方式。此搬运方式的机器人控制系统以STM32为核心,红外传感器判断物体的存在,颜色传感器识别物体颜色,L298N分别驱动X轴和Y轴两个减速电机作为驱动装置,舵机和机械手为抓取搬运机构。系统应用增量式PID算法分别控制X轴和Y轴的减速电机同步运行。应用规划式全覆盖折返形算法对物体区域进行搜索。实验证明,可以实现全区域搜索进行颜色识别和物体抓取搬运的功能。     

基于虚拟仪器的单目视觉导向机器人的研制

综合应用单目视觉测量和多传感器数据融合技术,设计一种室内搬运机器人。以NI-myRIO为主控制器,处理摄像头采集到的图像信息并提取设定物体的目标数据,处理传感器获取的姿态数据,对机器人进行自动导向,控制电机驱动机器人行进;以STM32单片机为协处理器,控制机器人上肢完成设定物体的抓取和搬运。通过实验测试,该系统能完成机器人的视觉图像处理和路径控制,机器人按照设定目标完成工作。