单神经元自适应PID的机器人恒力控制研究

针对传统基于位置控制的机器人因末端执行器缺少力负反馈环节,难以实现对接触力精确控制问题,建立了一种基于Windows平台和RSI(Robot sensor interface)应用程序包的工业机器人开放式控制系统,在此基础上提出单神经元自适应PID的机器人恒力控制自适应算法。通过在KUKA工业机器人平台实验验证,该力控算法可在未知环境参数情况下实现机器人末端执行器与工件之间恒力接触,并且易于实现;最后通过实验提出了基于所搭建实验平台的单神经元系数K自调整的单神经元自适应PID的机器人恒力控制算法,进一步提高了控制器的自适应性和鲁棒性。     

基于变参数阻抗控制的机器人恒力打磨研究

面向机器人恒力打磨需求,文章设计了阻抗参数在线调整与离线优化的自适应阻抗控制算法,实现了打磨力控制。自适应阻抗控制算法将刚度参数作为时变参数,根据打磨接触力实时在线调整,以消除打磨过程中的稳态误差。针对阻尼参数和惯性参数难以整定的问题,以降低系统超调量和调整时间作为优化目标,采用改进粒子群算法进行阻抗参数离线优化。进行了机器人恒力打磨仿真,仿真结果表明,该方法可以综合改善机器人的恒力控制性能。开展了机器人恒力打磨实验,实验结果表明,该方法可以有效地提高机器人打磨表面质量。     

恒力书写仪的计算机控制系统

恒力书写仪可以将文字的分析结果转换成书写笔的书写控制指令，进行仿真书写，使仿真书写的字符与原字符字形完全一致。并能够根据输入的压力值进行抬笔、落笔的控制，达到所要求的书写力，从而保证书写笔在恒力作用下顺畅书写。此恒力书写仪的计算机控制系统采用了美国GALIL公司的DMC9542四轴运动控制器来控制x轴、y轴以及z轴的运动，并通过ADAM4016数据采集模块进行书写压力的测试以提高精度，整个控制系统通过应用Delphi编程处理米实现Windows环境下的统一管理。     

基于PMAC的六自由度机器人开放式控制系统开发

以IPC＋PMAC作为CINCINNATI工业机器人的控制器,设计了一种基于PMAC的开放式机器人控制系统。系统采用双微机分级控制方式和模块化结构软件设计,上级IPC负责路径规划,下级PMAC则实现对各个关节的位置伺服控制和多个关节的协调控制。实践证明这种机器人控制系统运行平稳,具有良好的开放性和扩展性。     

机器人研磨系统在浮动平台上的恒力控制研究

针对现有的机器人研磨系统刚度差,信号处理复杂的问题,考虑到研磨质量与法向研磨力有很大的关系,设计了一种新型浮动平台机器人研磨系统,该系统利用安装于浮动平台上的一维力传感器获得研磨力信号。基于所获得的力信号,采用免疫反馈与粒子群模糊优化方法的自适应PID控制器实现平台的柔顺控制,实现了研磨过程的恒力控制。仿真结果表明,该控制方法在超调量与调节时间两方面性能优于经典PID,模糊PID等控制方法,为实验研究提供了理论基础。实验结果显示,期望力为2.5N时,研磨力信号能稳定在期望力附近1N范围内,系统调节时间为0.12s,超调量为18.18%。系统的抗干扰能力强,能满足研磨工艺要求。     

共轴式双旋翼推力吸附机器人平台设计

本文把空气动力学结合到机械结构设计之中,设计了一款能在壁面灵活移动、能在简单的相邻壁面间翻越、具备一定量的负载能力、履带式行走方式、共轴双旋翼提供推力的机器人平台。先对选定翼型进行2维的外流场计算,求得"最经济状态点",以确定上、下旋翼的安装角分别为6°和5°。在此基础上,再求解出旋翼直径、旋翼机构推力与电机功率三者之间的关系。然后以旋翼直径为基础,对机器人平台的各个部分重量进行关联。最后把旋翼直径、电机功率和整机重量三者串联起来,建立Simulink模型,当旋翼直径等于376.4 mm时,求得最小重量的机器人平台。对旋翼安装角、直径和整机重量的探讨和计算,为下一步的三维仿真和实物搭建奠定基础。     

基于PC的教学机器人控制系统

介绍基于ＰＣ的开放式机器人控制系统的硬件结构和软件组成,阐述了机器人控制系统的机理。