基于人在回路中控制的助力机器人研究
发布时间：2019-11-29 10:23
【摘要】：近年来机器人技术迅速发展,种类不断增加,功能持续扩展,已经不仅仅是工业生产线上的一个环节,在医疗、航天、外太空探索、军事等诸多领域都扮演着重要的角色。与人类相对比,机器人具备更强的感知能力、行动能力与适应能力。是在一些存在危险因素的工作环境中,机器人的存在可以很好地降低环境因素对工作人员的生命威胁,因此,国内外许多大学、研究机构和科技公司提出了助力机器人的设想,并研发出外骨骼助力机器人。然而,现阶段外骨骼助力机器人在结构与控制方法上仍然存在许多问题,因此本论文深入分析了外骨骼助力机器人所存在的缺点,构建了一种非穿戴式助力机器人,并提出了基于人在回路中控制理论的机器人遥操作体感控制方法。为改善外骨骼助力机器人结构上的缺点,本文应用SolidWorks三维制图软件绘制了非穿戴式助力机器人的结构模型。用数学方式描述了机器人机械臂的位姿,并通过D-H法搭建了机械臂的D-H模型,写出了D-H参数表,应用Matlab Robotics工具箱建立了机械臂的Matlab模型。分析了人在回路中控制理论和机器人遥操作技术,计算并建立了人在控制回路中的控制模型与决策模型。本文以C#语言的WPF应用程序为研发平台,通过对微软公司研发的Kinect 2.0体感摄像头进行研究开发,编写了采集操作者骨骼信息与手势识别命令的程序,完成了控制系统中人-机交互界面的设计,并整合了人在回路中的助力机器人控制系统。本文在研究过程中构建了非穿戴式助力机器人的结构模型。对机器人的机械臂进行了运动学仿真,获得了机械臂运行动态图以及机械臂各关节转角、角加速度与时间的关系曲线,验证了所构建的机器人机械臂运行的平稳性与设计的合理性。通过调试操作端控制系统程序,以及控制程序的长时间连续运行,验证了所编写程序的稳定性和可靠性。本文所获得的数据和图表,应用在具有危险因素下的人机工作环境,既可保证工作人员的生命安全,又能够高效率、高精度地完成工作作业任务。
【图文】：
随着人类科技水平的快速发展擞行矶嘣局怀鱿衷诳苹米髌分械亩鞫冀ノ讼质，
本文编号：2567422
【图文】：
随着人类科技水平的快速发展擞行矶嘣局怀鱿衷诳苹米髌分械亩鞫冀ノ讼质，
本文编号：2567422
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2567422.html
