六轴轻量机械臂遥操作多指抓取关键技术研究

发布时间：2021-01-19 23:22

　　在非结构化环境中,通过遥操作方式控制机械臂完成远程作业,是当前较为主流的研究方向。遥操作多指抓取技术可使机械臂具备较强的环境适应能力和学习能力,代替人类远程处理更为复杂的目标抓取任务。机械臂遥操作多指抓取技术包括机械臂遥操作快速接近目标、多指手抓取姿态自主调整和目标多指抓取三个操作阶段。其中,遥操作中人与机械臂运动相似性的运动学映射和多指灵巧手的力封闭抓取动态力分配是机械臂遥操作多指抓取第一、三操作阶段的两个关键技术。本文针对上述两个关键技术问题展开理论与实验研究。本文主要完成的工作如下:1)提出一种六轴轻量机械臂遥操作映射与优化方法。在机械臂遥操作快速接近目标阶段,需要模拟人体上肢运动姿态控制机械臂跟随运动。为此,本文引入笛卡尔空间和关节空间下人机运动相似性约束,借鉴机械臂冗余自由度分解算法的思想,提出一种能够实现笛卡尔空间和关节空间耦合控制的遥操作映射方法,并应用于本文六轴轻量机械臂遥操作系统中。本文提出的遥操作姿态映射算法,与现有方法相比,可精确地实现人体姿态引导机械臂进行姿态跟随操作。2)提出一种六轴轻量机械臂多指抓取动态力分配方法。目前主流的多指抓取动态力分配方法常将二阶锥规... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

遥操作多指抓取系统示意图

图 1-2 ROTEX 上开展遥操作实验场景[9]aida 等在 ETS-VII 空间遥操作实验中，利用基于混合力遥操作系统，并对空间机械臂进行末端位姿控制，完成该实验中，首次使用直接双边控制完成空间遥操作任务国 NASA 成功研发人形太空机器人 Robonaut 2 并投入t2 具有与人类相似的结构，灵活性与人类相仿，具备使员完成空间站舱外维修任务。[10]

图 1-3 ETS-VII 空间斜坡跟踪实验[10]图 1-4 Robonaut 2 在空间站执行维修任018 年，德国宇航中心 DLR 研发出新一代人形机器人，集成语音识别技术，可对操作者的语意进行简单分析。目前，国际空间站针对该机器人境下的太阳板探测及修复实验。未来，该人形机器人将进一步辅助人类务。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遥操作的焊接机器人连续轨迹系统设计[J]. 卢明林,张宇,张攀峰,蒋梁中.  机械设计与制造. 2019(02)
[2]智能机器人的现状与发展[J]. 董文清.  机械制造. 2019(01)
[3]人工智能时代工业机器人的发展趋势[J]. 柴彦玲.  科技创新与应用. 2018(30)
[4]基于人体动作反馈的上肢康复机器人主动感知系统[J]. 马高远,林明星,吴筱坚,孙强三.  机器人. 2018(04)
[5]基于双目视觉的工件尺寸在机三维测量[J]. 全燕鸣,黎淑梅,麦青群.  光学精密工程. 2013(04)
[6]基于轨迹偏差的动态定位精度评定方法[J]. 宋超,郝金明,肖振坤.  测绘科学技术学报. 2011(06)
[7]旋量理论与矢量积法相结合求解雅可比矩阵[J]. 叶平,孙汉旭,谭月胜,张秋豪,许彦峰.  机械科学与技术. 2005(03)

博士论文
[1]机器人灵巧手的物体触摸识别及自适应抓取研究[D]. 顾海巍.哈尔滨工业大学 2017

硕士论文
[1]基于嵌入式系统的下肢外骨骼机器人控制系统设计[D]. 管政.华南理工大学 2016
[2]嵌入式运动控制器设计及伺服控制算法研究[D]. 林世瑶.哈尔滨工业大学 2013
[3]四轴工业机器人嵌入式运动控制器的设计[D]. 刘志伟.哈尔滨工业大学 2012



本文编号：2987886