發(fā)布時間：2020-04-01 07:17

【摘要】：隨著機器人技術的快速發(fā)展,機器人末端簡單的夾持器不能滿足復雜抓取任務的要求。為了提高機器人手的靈活性,將多指靈巧手作為機器人的末端執(zhí)行器,可以極大地提高機器人的抓取能力。因此,腱驅(qū)動靈巧手受到了研究人員的重點關注�？紤]到腱與關節(jié)之間存在摩擦力以及外部環(huán)境存在擾動的情況,需要對靈巧手控制算法展開進一步的研究。本課題針對靈巧手與外部環(huán)境發(fā)生接觸以及外部環(huán)境存在擾動的情況,設計相關控制算法,提高控制系統(tǒng)的抗干擾性。具體的研究內(nèi)容如下:(1)針對手指與物體接觸以及外部擾動的情況,設計了一個基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應阻抗控制器,將神經(jīng)網(wǎng)絡與阻抗控制進行結(jié)合,提高了系統(tǒng)對靈巧手手指與外部環(huán)境接觸時,接觸力的自適應能力,并對該控制器進行仿真。仿真結(jié)果表明,當靈巧手處于較為復雜且存在外部擾動的環(huán)境下,控制系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性。(2)針對控制器參數(shù)無法實時調(diào)節(jié)的問題,設計了基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應力控制器,將神經(jīng)網(wǎng)絡與傳統(tǒng)的PID控制器相結(jié)合,設計出能夠在線調(diào)節(jié)參數(shù)的力控制器,并對控制器進行仿真。仿真結(jié)果表明,當靈巧手與物體發(fā)生接觸的情況下,控制系統(tǒng)能夠根據(jù)接觸力誤差調(diào)節(jié)控制器參數(shù),實現(xiàn)了良好的控制效果。(3)設計了基于模糊理論的力位混合控制方案,通過對靈巧手腱張力和接觸力的控制,實現(xiàn)靈巧手與環(huán)境之間的交互作用。詳細闡述了控制系統(tǒng)的結(jié)構,與常規(guī)的PID控制器進行比較。仿真結(jié)果表明,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制器相較于常規(guī)的控制器,響應速度更快。
【圖文】：

Shadow手Robonuat手[12]

圖 1.9 BUAA-4 靈巧手T，Harbin Institute of Technolo10 所示，該靈巧手外型上與立的手掌構成，整個手指尺節(jié)和 3 個獨立自由度，MP（（Distal Interphalangeal Point，，近側(cè)指節(jié)關節(jié)點）關節(jié)耦合集成在手指主體和手掌中，動。另外，靈巧手內(nèi)集成豐重量約為 1.5Kg，指尖力可
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP241

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 趙春梅;孫小麗;羅喜平;;阻抗控制子宮內(nèi)膜切除術治療子宮異常出血的臨床應用與進展[J];中華婦幼臨床醫(yī)學雜志(電子版);2013年01期

2 江帆;馮祖仁;施仁;;機器人自適應阻抗控制方法的研究[J];西安交通大學學報;1992年01期

3 徐國政;宋愛國;李會軍;;基于模糊推理的上肢康復機器人自適應阻抗控制[J];東南大學學報(自然科學版);2009年01期

4 李杰,韋慶,常文森,張彭;基于阻抗控制的自適應力跟蹤方法[J];機器人;1999年01期

5 延麗雅;盧鳳英;;阻抗控制系統(tǒng)與溫控系統(tǒng)治療異常子宮出血的臨床效果對比[J];中國當代醫(yī)藥;2015年02期

6 蘆俊,顏景平,陳俊杰;基于自適應阻抗控制的軸孔裝配方法[J];控制理論與應用;2003年01期

7 江帆,馮祖仁,施仁;一種機器人自適應阻抗控制算法[J];控制理論與應用;1993年06期

8 許穎;劉闊;;挖掘機電液系統(tǒng)的滑模阻抗控制[J];機床與液壓;2015年22期

9 馮力民;邊茜;;諾舒阻抗控制子宮內(nèi)膜切除術的臨床應用現(xiàn)狀[J];武警醫(yī)學;2016年06期

10 劉闊;林劍峰;馬曉波;陳大明;;阻抗控制在挖掘機器人中的應用與研究[J];CAD/CAM與制造業(yè)信息化;2010年05期

相關會議論文 前10條

1 董建偉;周巧倩;徐建明;;機器人阻抗控制研究[A];第37屆中國控制會議論文集（D）[C];2018年

2 張競天;盧山;王奉文;;基于阻抗控制的機械臂力柔順控制研究[A];第37屆中國控制會議論文集（D）[C];2018年

3 余水文;;淺談堿性蝕刻的蝕刻均勻性及其對策[A];第七屆全國印制電路學術年會論文集[C];2004年

4 陸濱;呂紅剛;;阻抗設計改善和測試一次合格率提高[A];第三屆全國青年印制電路學術年會論文匯編[C];2006年

5 孟正大;戴先中;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡逆系統(tǒng)方法的機器人柔順性控制[A];江蘇省自動化學會七屆四次理事會暨2004學術年會青年學者論壇論文集[C];2004年

6 葛東明;鄒元杰;譚春林;柳翠翠;史紀鑫;;自由飛行空間機器人抓捕動目標的阻抗控制[A];第36屆中國控制會議論文集（E）[C];2017年

7 葛yN;胡慶;;基于反推和積分滑�？刂频娜嵝躁P節(jié)機器人研究[A];第十五屆沈陽科學學術年會論文集（理工農(nóng)醫(yī)）[C];2018年

8 繆興華;王忠進;王俊;汪煒;;基于阻抗控制的硬脆材料陣列微小孔超聲加工研究[A];第17屆全國特種加工學術會議論文集（下冊）[C];2017年

9 謝冬華;王華;洪榮晶;陳捷;;基于智能運動控制的回轉(zhuǎn)支承壽命延長方法[A];2013年中國智能自動化學術會議論文集（第四分冊）[C];2013年

10 胡宇川;季林紅;;從醫(yī)學角度看偏癱上肢康復訓練機器人的設計[A];繼往開來 與時俱進——2003年康復醫(yī)學發(fā)展論壇暨慶祝中國康復醫(yī)學會成立20周年學術大會論文集[C];2003年

相關博士學位論文 前10條

1 田曉波;鈦氧化物憶阻器導電機理與阻抗控制研究[D];國防科學技術大學;2014年

2 魏博;機器人宇航員仿生運動控制與靈巧作業(yè)規(guī)劃[D];北京理工大學;2016年

3 賀軍;變負載雙臂機器人阻抗自適應控制系統(tǒng)研究[D];中國科學技術大學;2016年

4 卜遲武;風機葉片打磨機器人的控制研究[D];哈爾濱工程大學;2012年

5 李正義;機器人與環(huán)境間力/位置控制技術研究與應用[D];華中科技大學;2011年

6 周揚;雙臂機器人的控制系統(tǒng)建立及阻抗控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

7 李志海;輪足混合驅(qū)動爬壁機器人及其關鍵技術的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

8 朱雅光;基于阻抗控制的多足步行機器人腿部柔順控制研究[D];浙江大學;2014年

9 李二超;未確知環(huán)境下機器人力控制技術研究[D];蘭州理工大學;2011年

10 羅東峰;桌面式上肢康復機器人控制研究[D];中國科學院研究生院(西安光學精密機械研究所);2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 吳榮;基于阻抗控制的液壓驅(qū)動單元柔順性研究[D];燕山大學;2019年

2 戴宇航;弱撞擊對接機構柔順控制技術研究[D];南京航空航天大學;2019年

3 姚淳哲;遙操作加工系統(tǒng)構架與從端機械手阻抗控制研究[D];上海應用技術大學;2019年

4 葛勝;腱驅(qū)動靈巧手自適應控制算法的研究[D];南京郵電大學;2019年

5 楊澤琦;基于神經(jīng)網(wǎng)絡阻抗控制的機器人柔順控制方法研究[D];鄭州大學;2019年

6 丁潤澤;基于阻抗控制的機器人力控制技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2018年

7 王晨亮;基于sEMG的人體臂手剛度預測及仿人手變阻抗控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2018年

8 郭燃;面向端持任務的末端穩(wěn)定性控制和力控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2018年

9 李晨;基于阻抗控制的踝關節(jié)康復并聯(lián)機器人柔順控制研究[D];河北工業(yè)大學;2016年

10 謝博城;基于阻抗控制的機器人與未知環(huán)境接觸力控制研究[D];河北工業(yè)大學;2017年

本文編號：2610141