基于手持导航器的协作机器人引导示教研究

发布时间：2021-09-25 01:46

　　在中国向制造强国转变和智能制造的背景下,适合于3C和物流等行业的协作机器人进入黄金发展阶段。以增强人机协作能力为目的的引导示教功能成为协作机器人的必备功能。现有方案虽能实现引导示教功能,但仍存在成本较高、通用性不佳或者实现难度较大等不足,影响引导示教广泛应用。因此本文基于手持导航器开发了一种通用性强、成本低、可遥操作的机器人引导示教系统。具体地,根据用于引导示教的手持导航器的功能要求,选用无线空间鼠标作为手持导航器的原型,并编写程序对无线空间鼠标的原始数据进行读取和解析,获得无线空间鼠标自身的坐标系,并通过标定实验进行定性和定量分析,得出无线空间鼠标所受力/力矩与输出数据之间的关系方程。从而开发出可检测操作者施加的力信息的手持导航器,用于获知引导示教时操作者的意图。为确定机器人引导算法,研究引导控制策略和外力转换策略。在MATLAB中建立简化的机器人运动控制器模型和机器人驱动器模型,根据机器人运动控制器的输入量和驱动器控制模式的不同,建立了三种引导控制策略,并通过仿真比较确定基于速度输入和位置控制模式的策略作为机器人引导控制策略,实现机器人引导的快速响应性。之后通过多样化引导模式和防抖... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

机器人工作场景图

第一章绪论3(a)UR机器人(b)库卡LBRiiwa(c)ABBYuMi图1-2国外协作机器人产品Figure1-2Thecollaborativerobotsatabroad(a)新松机器人(b)新时达机器人(c)遨博机器人图1-3国内协作机器人产品Figure1-3Thecollaborativerobotsathome1.2.2机器人示教技术发展现状现阶段为了使机器人按要求完成各种作业任务，示教过程不可或缺。传统的机器人示教技术大致分为示教器示教和离线示教。示教器示教指操作者在机器人工作现场，通过操作示教器将机器人末端移动到期望的离散点位，进行示教记录，并在示教器上按照特定的格式编写机器人动作程序，然后运行程序，机器人按照示教的路径实现再现[11-13]。示教器示教在目前仍是使用最广泛的机器人示教方式，具有经济、适应性强等优势，可以实现精准的定位，同时由于示教不太直观，操作者需要具备一定的机器人知识和经验。离线示教，是在电脑中通过离线编程软件(RobotArt、RobotStudio、RobotWorks等)，建立机器人工作场景的三维模拟环境，然后在软件中移动机器人末端到达期望的位姿，记录各点位信息，再编写机器人动作程序；或者通过对工件离散化，提取工件的所有点信息，编写算法，转换成机器人末端位姿，生成机器人的运动轨迹，之后结合机器人运动指令编写机器人动作程序[14-16]。离线示教充分利用了计算机的功能，减少了编写机器人动作

第一章绪论3(a)UR机器人(b)库卡LBRiiwa(c)ABBYuMi图1-2国外协作机器人产品Figure1-2Thecollaborativerobotsatabroad(a)新松机器人(b)新时达机器人(c)遨博机器人图1-3国内协作机器人产品Figure1-3Thecollaborativerobotsathome1.2.2机器人示教技术发展现状现阶段为了使机器人按要求完成各种作业任务，示教过程不可或缺。传统的机器人示教技术大致分为示教器示教和离线示教。示教器示教指操作者在机器人工作现场，通过操作示教器将机器人末端移动到期望的离散点位，进行示教记录，并在示教器上按照特定的格式编写机器人动作程序，然后运行程序，机器人按照示教的路径实现再现[11-13]。示教器示教在目前仍是使用最广泛的机器人示教方式，具有经济、适应性强等优势，可以实现精准的定位，同时由于示教不太直观，操作者需要具备一定的机器人知识和经验。离线示教，是在电脑中通过离线编程软件(RobotArt、RobotStudio、RobotWorks等)，建立机器人工作场景的三维模拟环境，然后在软件中移动机器人末端到达期望的位姿，记录各点位信息，再编写机器人动作程序；或者通过对工件离散化，提取工件的所有点信息，编写算法，转换成机器人末端位姿，生成机器人的运动轨迹，之后结合机器人运动指令编写机器人动作程序[14-16]。离线示教充分利用了计算机的功能，减少了编写机器人动作


本文编号：3408847