【摘要】：移動(dòng)機(jī)器人在執(zhí)行某些危險(xiǎn)品處置任務(wù)時(shí),其搭載的機(jī)械臂的關(guān)節(jié)狀態(tài)可能會(huì)因?yàn)闇y(cè)量器件的損壞而無(wú)法獲知.為了不在召回機(jī)器人上延誤危險(xiǎn)品的處置時(shí)間,提出一種適用于移動(dòng)機(jī)械手無(wú)關(guān)節(jié)狀態(tài)反饋情況的基于人-機(jī)-機(jī)協(xié)作(HRRC)的無(wú)標(biāo)定視覺(jué)伺服控制系統(tǒng).首先建立能反映機(jī)械手關(guān)節(jié)狀態(tài)的虛擬外骨骼(虛擬模型),方法是在另一臺(tái)機(jī)器人在線拍攝到的監(jiān)控圖像上,使用人機(jī)交互(HCI)輸入設(shè)備(如鼠標(biāo))手動(dòng)框選關(guān)節(jié)所在的區(qū)域.虛擬外骨骼與多關(guān)節(jié)跟蹤算法配合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械臂對(duì)應(yīng)關(guān)節(jié)的導(dǎo)向控制及末端姿態(tài)保持.為了利用人工導(dǎo)引點(diǎn)對(duì)虛擬外骨骼進(jìn)行導(dǎo)引控制,通過(guò)廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GRNN)來(lái)映射虛擬外骨骼的末端與關(guān)節(jié)角的關(guān)系.最后,在軸孔裝配實(shí)驗(yàn)中,本文方法能夠使機(jī)械手末端在人工導(dǎo)引下完成任務(wù),且能使末端姿態(tài)誤差保持在±1?左右;而常規(guī)的單關(guān)節(jié)控制方式無(wú)法控制機(jī)械手末端完成任務(wù),且無(wú)法實(shí)現(xiàn)末端姿態(tài)保持.對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文提出的控制系統(tǒng)在無(wú)關(guān)節(jié)狀態(tài)反饋的情況下能夠幫助操作人員直觀地使用機(jī)械手處置目標(biāo),并且在此過(guò)程中能夠使機(jī)械手末端保持在指定姿態(tài).
[Abstract]:When the mobile robot performs some dangerous goods disposal tasks, the joint state of the robot arm may not be known because of the damage of the measuring device. In order not to delay the disposal time of dangerous goods on the recalled robot, an uncalibrated visual servo control system based on human-machine cooperative (HRRC) is proposed for mobile manipulators without joint state feedback. Firstly, a virtual exoskeleton (virtual model) which can reflect the joint state of the manipulator is established. The method is to select the joint area by using the manual frame of the human-computer interactive (HCI) input device (such as mouse) on the monitoring image captured online by another robot. Virtual exoskeleton combined with multi-joint tracking algorithm can realize the steering control and terminal attitude maintenance of the corresponding joints of the manipulator. In order to control virtual exoskeleton by artificial guidance points, the relationship between the end of virtual exoskeleton and joint angle is mapped by generalized regression neural network (GRNN). Finally, in the experiment of shaft hole assembly, the method in this paper can make the end of manipulator complete the task under manual guidance, and can keep the error of terminal attitude in 鹵1? The conventional single joint control method can not control the end of the manipulator to complete the task, and can not achieve terminal attitude maintenance. The experimental results show that the proposed control system can help the manipulator to handle the target intuitively without joint state feedback, and can keep the manipulator terminal in a specified position during the process.
【作者單位】： 東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(61325018,61272379)
【分類(lèi)號(hào)】：TP242

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本文編號(hào)：2290376