【摘要】：機器人的柔性控制在機器人人機交互,機器人仿生學,拋光,航空航天等眾多領域方面廣泛應用。柔性控制能夠幫助機械結(jié)構(gòu)完成一些柔性動作,這使得整個系統(tǒng)變得更加智能。一般的經(jīng)典控制算法能夠滿足柔性系統(tǒng)在固定環(huán)境下的控制,并且能夠達到比較好的控制效果。但是在實際應用中,更多的柔性控制系統(tǒng)被應用在未知環(huán)境。在使用柔性系統(tǒng)之前,無法對環(huán)境提前進行估計或者是無法跟據(jù)意外的環(huán)境變化,及時的調(diào)整控制算法參數(shù)。這就出現(xiàn)了一些經(jīng)典控制算法無法適用于任何工作環(huán)境。為了解決這一問題,本篇文章提出了阻抗控制與自適應控制相結(jié)合的控制方案,來幫助系統(tǒng)實現(xiàn)復雜環(huán)境的精確控制。首先,本文主要針對柔性系統(tǒng)氣動部分原理進行解析,并對其進行分析建模。采用二位五通電磁閥建模,分析系統(tǒng)中存在的摩擦力并對氣動執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)部兩腔壓力,質(zhì)量流量等因素分析建模,最終獲得氣動系統(tǒng)的整體模型。將各部分組合成系統(tǒng)的傳遞函數(shù),分析傳遞函數(shù)的參數(shù)調(diào)整原則,并對所獲得的傳遞函數(shù)進行穩(wěn)定性分析。接著再對柔性系統(tǒng)進行阻抗控制,建立阻抗控制對于氣動系統(tǒng)的控制模型,對阻抗控制中的參數(shù)進行辨識分析,驗證阻抗控制的優(yōu)點和不足,并提出更加優(yōu)化合理的控制策略。其次,提出一種新的自適應阻抗控制算法,對控制器參數(shù)進行實時調(diào)整來實現(xiàn)系統(tǒng)對于不同環(huán)境的統(tǒng)一適應。設計合理的自適應控制策略,結(jié)合阻抗控制方法,形成一種穩(wěn)定,適應性更好的控制方法。對比一般的阻抗控制與阻抗自適控制策略的控制效果。調(diào)整參數(shù),獲得跟蹤性能比較好,魯棒性更好的控制系統(tǒng)。利用李雅普諾夫穩(wěn)定性辨識方法驗證了自適應阻抗柔性系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后通過法蘭實驗平臺驗證實驗算法。設計可變參數(shù)阻抗控制實驗,自適應阻抗控制和阻抗控制接觸力試驗。驗證了實驗算法的穩(wěn)定性和實用性,證明自適應控制器性能更加優(yōu)秀。
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圖片說明： 圖 1-1 拋光工藝圖波蘭弗羅茨瓦工業(yè)大學提出了一種拋光機器人單一運動學逆解的解決方案[9]。澳大利亞悉尼大學利用氣體驅(qū)動拋光工具，設計出了一種能夠沿著援助工件柔順滑動的拋光機器人單元[10]。圖 1-2 韓國釜山大學研制的氣動機器人拋光系統(tǒng)
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圖片說明： - 3 - 1-2 韓國釜山大學研制的氣動機器人拋光系統(tǒng)一款開放式拋光機器人，，根據(jù)實際據(jù)拋光過程的機械特性[12]。西班牙拋光系統(tǒng)�？茖W家 Lie 搭建了打磨
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

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本文編號：2515098