本文關(guān)鍵詞： 零力控制 自適應(yīng)控制 模型辨識 直接示教 變負載　出處：《機器人》2017年04期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：相對于基于末端多維力傳感器的直接示教工業(yè)機器人,基于關(guān)節(jié)扭矩傳感器信息的機器人可接觸范圍大,且安全性更好.但在變負載的復(fù)雜工況下,加上受到機器人自身摩擦力、重力、慣性力的影響,示教效率受到制約.為此,本文提出了一種零力控制方法.首先,引入柔性關(guān)節(jié)機械臂的動力學(xué)模型作為被控對象,并分析了該模型中電機摩擦力、慣量以及機械臂重力在直接示教過程中的影響.然后,為精確補償機器人自身的重力,基于QR分解與最小二乘理論進行參數(shù)辨識.而且針對機器人更換末端執(zhí)行器或抓取物品后模型參數(shù)發(fā)生變化的情況,提出一種變負載自適應(yīng)零力控制方法.最后,在自主研發(fā)的7自由度協(xié)作型機器人平臺上進行了實驗.機械臂自身重力參數(shù)辨識后的模型最大計算誤差在關(guān)節(jié)額定力矩的4%以內(nèi),單關(guān)節(jié)力牽引實驗中通過調(diào)節(jié)零力控制參數(shù),牽引力矩可由約13 N·m下降到約2 N·m.變負載下的機器人牽引實驗中,控制器能夠在10 s內(nèi)更新參數(shù).實驗結(jié)果表明,在負載變化的情況下,該控制方法可幫助操作者輕松地拖拽機器人進行精準、高效的直接示教.
[Abstract]:Compared with the direct teaching industrial robot based on the terminal multi-dimensional force sensor, the robot based on the joint torque sensor information can reach a large range, and the safety is better, but under the complex conditions of variable load. With the influence of friction, gravity and inertia force, the teaching efficiency is restricted. Therefore, a zero force control method is proposed in this paper. First of all, a zero force control method is proposed. The dynamic model of flexible manipulator is introduced as the controlled object, and the effects of motor friction, inertia and manipulator gravity in the direct teaching process are analyzed. In order to accurately compensate the gravity of the robot, the parameters are identified based on QR decomposition and least square theory, and the model parameters change after the robot changes the end actuator or grab the object. A variable load adaptive zero force control method is proposed. Experiments were carried out on the self-developed 7 DOF cooperative robot platform. The maximum calculation error of the model after the identification of the gravity parameters of the manipulator is less than 4% of the rated torque of the joint. In the single joint force traction experiment, the traction torque can be reduced from about 13 N 路m to about 2 N 路m by adjusting the zero force control parameters. The controller can update the parameters within 10 seconds. The experimental results show that the proposed control method can help the operator to tug the robot easily and accurately and efficiently in the case of load change.
【作者單位】： 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所機器人學(xué)國家重點實驗室;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：基金項目:下一代工業(yè)機器人關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)開發(fā)(KGZD-EW-608-1) 新一代機器人控制技術(shù)研發(fā)(2015106014) 與人共融機器人共性支撐技術(shù)(C2016001)
【分類號】：TP242
【正文快照】： 1引言(Introduction)機器人示教是機器人投入使用前的重要步驟,現(xiàn)有的工業(yè)機器人示教方法以示教盒編輯示教動作為主.這種示教方法需要操作者對機器人動作逐個調(diào)試,組成一整套動作并使機器人重復(fù)示教動作.該示教方法使用時繁瑣、低效,且對使用者的技能水平要求較高.對于裝備大

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳林;奚如如;王興松;;套索驅(qū)動細長機器人的初步設(shè)計與試驗[J];機電工程;2011年03期

2 謝芝馨;;蘇聯(lián)機器人技術(shù)述評[J];機械與電子;1989年04期

3 羅飛，，余達太;主動式控制──機器人抑振控制的有效方式[J];機器人;1995年04期

4 盧桂章;當(dāng)前高技術(shù)發(fā)展的前沿——機器人技術(shù)[J];天津科技;1995年01期

5 蘇陸;日本機器人技術(shù)與產(chǎn)品[J];全球科技經(jīng)濟w

本文編號：1455790