绳驱动柔性机器人运动学建模及主从控制研究 |
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引用本文: | 朱靖,齐飞,佘世刚,张恒,裴海珊.绳驱动柔性机器人运动学建模及主从控制研究[J].机电工程,2023(2):266-274. |
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作者姓名: | 朱靖 齐飞 佘世刚 张恒 裴海珊 |
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作者单位: | 常州大学机械与轨道交通学院 |
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基金项目: | 中国博士后科学基金资助项目(2022M711436);;江苏省研究生科研与实践创新基金资助项目(KYCX21_2787); |
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摘 要: | 针对目前组装式绳驱动柔性机器人存在的装配复杂、控制精度差与刚度低等问题,提出了一种用于狭小空间探测的超冗余绳驱动柔性机器人。首先,设计了一种通过卯榫连接的绳驱动柔性机械臂,基于常曲率假设,利用MATLAB软件建立了该机器臂的运动学模型,并对其工作空间与绳长变化量进行了仿真分析;然后,分别设计了基于上位机软件界面和增量映射模型的主从控制方法;最后,搭建了单关节的柔性检测机器人系统样机平台,并通过旋转弯曲与负载弯曲试验,对所建模型和控制策略进行了验证。研究结果表明:新构型柔性机器臂可以解决柔性机器人刚度较低的问题,其运动特性明显优于芯柱型柔性机器人,其负载能力达到250 g时,末端位置的控制误差小于8%,满足柔性机器人的控制需求。
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关 键 词: | 连续体机器人 机器人刚度 常曲率建模 控制策略 旋转/负载弯曲试验 控制精度与刚度 |
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