关节一体化机器人动力学与阻抗控制算法研究

发布时间：2018-06-16 00:35

  本文选题：关节一体化机器人 + 拖拽示教　； 参考：《组合机床与自动化加工技术》2017年12期

【摘要】：文章针对关节一体化机器人在高速复杂运动下能保持手臂平滑运动同时具有拖曳式示教的功能问题。首先文章利用DH法建立了转换坐标系,得到了各关节连杆的相对关系,运用弦位迭代的算法解决了手臂运动解耦问题。其次,针对关节一体化机器人空机械手的结构特点,建立了用牛顿—欧拉法的动力学方程。再次,在分析阻抗控制原理的基础上,设计了笛卡尔空间基于力的阻抗控制结构,并在关节空间实现笛卡尔空间经典阻抗控制问题。最后在机器人实验平台,基于关节转矩反馈设计阻抗控制器,并进行阻抗控制实验,实现机器人拖曳式示教功能,验证了所设计算法的有效性。
[Abstract]:This paper aims at the problem that the robot can keep the smooth motion of the arm and has the function of tutoring under the high speed and complex motion. In this paper, the transformation coordinate system is established by DH method, and the relative relation of the connecting rod is obtained, and the decoupling problem of arm motion is solved by using the iterative algorithm of chord position. Secondly, according to the structural characteristics of the robot space manipulator, the dynamic equations using Newton-Euler method are established. Thirdly, based on the analysis of the impedance control principle, a force-based impedance control structure in Cartesian space is designed, and the classical impedance control problem in the joint space is realized. Finally, an impedance controller based on joint torque feedback is designed on the robot experimental platform, and the impedance control experiment is carried out to realize the robot towing teaching function, which verifies the effectiveness of the designed algorithm.
【作者单位】： 福建电力职业技术学院机电工程系;上海交通大学机械与动力工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(81071234)
【分类号】：TP242

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈峰;费燕琼;赵锡芳;;机器人的阻抗控制[J];组合机床与自动化加工技术;2005年12期

2 李杰,韦庆,常文森;基于对象阻抗控制的多机器人协调方法——模型、算法与实验[J];自动化学报;2002年03期

3 温淑焕;机器人模糊神经网络阻抗控制[J];系统仿真学报;2004年11期

4 刘阔;林剑峰;马晓波;陈大明;;阻抗控制在挖掘机器人中的应用与研究[J];CAD/CAM与制造业信息化;2010年05期

5 徐为民,邵诚,柴天佑;一种工业机器手的自适应阻抗控制方法[J];控制与决策;1997年02期

6 吴乐彬;王宣银;;自适应阻抗控制在广义主动加载中的应用[J];航空学报;2008年01期

7 王芳;;自适应阻抗控制算法的仿真实验研究[J];微计算机信息;2009年16期

8 刘丁;作业机械手的阻抗控制研究[J];高技术通讯;1996年02期

9 周玺;尤波;徐绍堂;李东洁;;水轮机修复机器人磨削阻抗控制研究[J];机械工程师;2006年07期

10 杨智勇;曹恒;顾文锦;杨秀霞;凌正阳;;基于跟踪微分器的骨骼服阻抗控制方法[J];华东理工大学学报(自然科学版);2009年06期

相关博士学位论文 前3条

1 侯明鑫;仿人灵巧手的EtherCAT通讯系统及阻抗控制研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 周扬;双臂机器人的控制系统建立及阻抗控制研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

3 陈兆們;多指灵巧手控制系统及阻抗控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 冯敦超;腱驱动空间多指灵巧手控制技术研究[D];南京航空航天大学;2015年

2 储振;基于力伺服的液压足式机器人单腿阻抗控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

3 丁庆鹏;基于阻抗控制的四足仿生机器人稳定步态理论及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

4 苗壮;基于阻抗控制的复合材料管体螺纹磨削机器人控制研究[D];哈尔滨理工大学;2016年

5 陈平硕;工业机器人力/位置阻抗控制问题研究[D];沈阳建筑大学;2015年

6 肖丽芳;基于光纤力传感器的机器人针穿刺阻抗控制研究[D];北京交通大学;2017年

7 温彬彬;通用力反馈设备的自适应阻抗控制仿真研究[D];北京交通大学;2017年

8 刘翠翠;基于力的气液伺服阻抗控制系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

9 何银铜;基于位置的气液伺服阻抗控制系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

10 唐肖云;基于数据手套的灵巧手抓取操作及阻抗控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

，

本文编号：2024386