基于环境模型优化的机器人磨抛阻抗控制

对比传统加工机床,机器人的刚度与定位精度较低,为提高机器人辅助磨削的加工质量,需要控制其加工过程中的接触压力。基于球形弹性磨具磨削时的接触特性,以磨具的下压量为自变量,磨具与工件的接触压力为因变量进行有限元仿真,对下压量-接触压力仿真结果进行曲线拟合,并通过接触实验验证其准确性,以此建立基于环境模型修正的阻抗力学控制模型,从而进行自由曲面力控实验。结果表明:建立的基于环境模型修正的阻抗控制方法能有效改善球形弹性磨具的力控性能,自由曲面力控精度达到±0.5 N,且可为球形弹性磨具复杂曲面的磨削加工提供稳定的磨削压力。      

基于变阻尼阻抗控制的机器人接触力跟踪研究

针对工业机器人在接触任务中的柔顺接触问题,提出了一种基于变阻尼阻抗控制的接触力跟踪方法.首先,根据阻抗控制和一阶环境模型,分析接触力稳态误差与阻抗模型参数之间的数学模型;其次,根据PD控制器思想建立机器人接触力误差与阻尼参数的自适应控制率;最后,根据劳斯判据验证控制器稳定性,获取控制器参数稳定范围.实验表明,变阻尼阻抗...     

基于阻抗控制的双臂机器人协调搬运方法研究

针对目前双臂机器人阻抗控制方法的研究,传统的主从控制方法不适宜搬运柔性物体,通过分析研究人类双臂搬运物体的动作特点,建立了一种新的双臂主从动作的阻抗控制方法。通过引入双臂间的相对误差及由相对误差产生的虚拟恢复力概念,有效地克服传统主从控制不适宜搬运柔性体的缺点。实现了冗余双臂机器人协调搬运作业要求,提高了双臂机器人的工作能力,保证了双臂机器人在协调搬运作业过程中各臂运动的平稳性,最后通过双臂协调搬运仿真,验证了该方法的可行性。     

一种对机器人阻抗控制中不确定性进行补偿的方法

机器人建模中存在的不确定性,给机器人精确控制带来了困难,在机器人力控制中尤为明显,制约了力控制在实际生产中的应用。采用模糊控制、神经网络等智能控制方法是解决这些经典控制理论所面临问题的有效手段。文中使用无监督学习的神经网络对不确定性进行在线补偿,提高阻抗控制的力跟踪性能,通过仿真验证了算法的有效性。     

基于阻抗辨识器的摇操作工程机器人主从控制

提出一种基于阻抗辨识器的摇操作工程机器人主从控制方法.首先建立负载阻抗辨识器模型,依此模型,通过在线提取负载力和监测负载形变,获得负载阻抗,以此改变从动手机构的控制量。实验证明,基于该方法提出的变增益控制和位置-力复合控制的主从控制结构及算法,均可使操作者对负载形变及刚度的感觉得到明显改善.     

非圆截面元件机器人抛光力模糊自适应PI控制

针对非圆截面元件表面机器人抛光过程中末端力的柔顺控制问题,设计一套双机器人协同抛光系统,分析双机器人协同抛光运动过程,并以Preston方程为理论依据。建立布轮抛光工具端与工件之间接触阻抗模型,分析接触力误差与阻抗模型参数之间的关系;提出自适应调整阻尼参数实现布轮抛光工具与工件的柔顺接触;引入模糊控制理论和PI控制理论对比例、积分和阻尼参数实时调整。仿真以及实验结果表明：模糊自适应PI控制相比于自适应阻抗控制及定阻抗控制具有低超调、响应迅速以及快速稳定等特点,同时能够跟随动态期望力。     

基于快速终端滑模的机器人柔顺磨抛阻抗控制

为提高磨抛机器人在未知干扰和建模不确定性下的动态柔顺性能,实现高精度的自动磨抛,提出了一种主动柔顺模糊自适应变阻抗控制方法。以阻抗控制为基础,引入快速终端滑模进行运动控制,以提升控制系统鲁棒性与响应速度,基于指数趋近率,采用连续的双曲正切函数代替符号函数建立带有抑制抖振功能的控制律;在此基础上,采用模糊控制调节阻抗参数来提高系统响应时间和减少超调量,设计了模糊自适应变阻抗模块,定义了模糊规则。通过李雅普诺夫函数验证了控制器稳定性。进行了Simulink仿真对比实验,结果表明,相较于PID,所提方法在响应速度方面提高了37.2%,超调量降低了20.5%,累计误差方面也有明显改善,有利于提高磨抛表面的一致性和磨抛精度。     

变阻抗电阻焊机的电流控制

本文根据阻焊过程中影响焊接回路阻抗变化的因素,引入了变阻抗电流控制环节,并建立起阻抗变化的数学模型和对应的变化曲线。还介绍了变阻抗电流控制的电路原理和应用范围。     

挖掘机电液系统的滑模阻抗控制

为了实现挖掘机操作臂的轨迹控制,需要对各关节油缸位置进行控制。建立了挖掘机电液系统的非线性数学模型。由于挖掘机会在自由空间和约束空间运动,因此采用了阻抗控制。又考虑到挖掘机电液系统的非线性和不确定性,因此将变切换函数的滑模控制用于阻抗控制中,使得系统存在不确定性时,控制器仍然能保持较高的控制精度。滑模控制渐进驱动系统状态以执行目标阻抗,在对操作臂进行位置控制的同时进行力控制。针对所设计的控制器进行了仿真,给出了位置跟踪和力跟踪的效果。     

交流阻抗法评价有机涂层

有机涂层浸泡于试验介质中,对其进行交流阻抗测量得到的图谱,随浸泡时间的不同而变化。本文提出一种交流阻抗谱的解析方法,可以推算反映有机涂层性质的参数,并从各参数随浸泡时间的变化情况来评价有机涂层。本文还对春山志郎提出的特征频率法进行了深入的讨论。     

面向打磨机械臂的自适应阻抗控制算法

传统基于位置的定阻抗控制器进行柔顺控制时,力跟踪性能取决于控制器对环境信息的了解程度,且阻抗参数值需经多次试验确定,一旦环境发生变化需要重新多次试验确定各参数值。为降低环境信息的未知性对力跟踪效果的影响和阻抗参数调节的不便,通过力偏差与机器人终端速度设计自适应补偿器对参考轨迹进行补偿,从而间接调整阻抗参数,提高系统对未知环境的自适应性。仿真试验结果表明：该方法相对定阻抗参数法,20 N期望力下力跟踪稳态误差在5%内,过渡到稳态时间短,能够很好地适应未知环境。     

Leader Followers多机器人编队控制方法

提出一种Leader-Followers多机器人编队控制方法。该方法利用距离-角度(l-φ)控制方案,仅利用跟随机器人(Followers)观测(Leader)领航机器人的纯角度信息,并利用无迹卡尔曼滤波算法对Leader-Followers多机器人系统的状态进行估计,根据状态估计结果设计了输入-输出反馈控制规律使得跟随机器人(Followers)准确跟踪(Leader)领航机器人,使多机器人快速形成编队,并确保了编队的稳定性,达到理想的编队控制效果。仿真验证了该方法的有效性。     

基于动力学补偿的并联机器人鲁棒轨迹跟踪控制研究

针对6-DOF并联机器人系统存在动力学建模误差和外界不确定性因素干扰的问题,提出了一种基于动力学补偿的并联机器人鲁棒轨迹跟踪控制策略。在充分研究了机器人系统动力学模型特点的基础上,基于Lyapunov方法获得了并联机器人的鲁棒控制率,提出了一种鲁棒轨迹跟踪控制方法,采用逆动力学对内回路进行补偿,外回路采用PD控制,然后对并联机器人进行了鲁棒控制器的设计,最后通过MATLAB进行了系统的轨迹跟踪控制仿真分析。仿真结果表明:当系统存在外界周期干扰的状况时,系统轨迹跟踪误差仍然一致终值有界,在一定程度上提高了系统的鲁棒稳定性。     

动态滑模控制在移动机器人输出控制中的应用

针对轮式移动机器人的输出控制问题，提出了一种利用动态滑模控制解决输出控制的方法。首先给出机器人的动力学简化模型，然后求出其输出控制的动态滑模控制器。在仿真试验中，根据机器人的运动路径，可由动态滑模控制器得出机器人相应的电机输出力矩，并控制其沿预定路径运动。     

Concave Cooling Control Method for Hot-rolled Strip

Hot rolled strips usually have higher strength and lower plasticity at the ends, and the mechanical properties are distributed unevenly along the length direction. Such phenomena are caused by the different cooling rates between the end and the center. The ends of the coiled strip cool down faster than the center, inducing finer grains in the sections. Furthermore, the center of the coil is kept at high temperature for longer time, which affects the precipitation of the carbides and creates the different me...     

基于非均匀损失场的机器人无碰撞路径生成方法

针对工业机器人作业过程中的运动碰撞问题,提出一种基于非均匀损失场的机器人无碰撞路径生成方法。该方法主要分为3个阶段：数据准备、粗规划和精规划。在数据准备阶段,通过标定手段确定工作站模型,拟构最小包围盒构造空间损失场;通过空间降维技术将原问题转化为二维规划问题。在粗规划阶段,通过排列组合法确定粗规划路线。精规划以粗规划的结果作为初始值,应用多项式插值法减少搜索范围,应用梯度下降法求解最优无碰撞路径。所提出的方法在设立的实验中取得了良好的结果,证明了其有效性及合理性