如用托盤端茶等端持任務(wù),是最常見(jiàn)的雙臂協(xié)調(diào)任務(wù)形式之一,其末端的穩(wěn)定性受到機(jī)器人動(dòng)作的影響。當(dāng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)加速度過(guò)大時(shí),會(huì)導(dǎo)致所端持的物體發(fā)生側(cè)滑現(xiàn)象,使末端失穩(wěn),任務(wù)失敗。因此增強(qiáng)末端的抗干擾能力、提升末端的穩(wěn)定性是有必要的。針對(duì)端持粗糙物體的情況,本文設(shè)計(jì)了末端姿態(tài)優(yōu)化控制算法,減小了所端持物體發(fā)生側(cè)滑的可能性;針對(duì)端持光滑物體的情況,本文設(shè)計(jì)了末端平衡恢復(fù)算法,使端持的物體能夠在初始位置附近保持動(dòng)態(tài)平衡。為了更好的進(jìn)行端持任務(wù),本文還進(jìn)行了末端接觸力控制方法研究。具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,針對(duì)端持粗糙物體的情況,選取托盤平面法向量和雙臂對(duì)托盤作用力之間的夾角作為評(píng)價(jià)末端穩(wěn)定性的穩(wěn)定裕值,并計(jì)算相應(yīng)的穩(wěn)定裕度;在此基礎(chǔ)上,實(shí)時(shí)計(jì)算控制轉(zhuǎn)軸,并通過(guò)阻抗模型規(guī)劃控制轉(zhuǎn)角,使末端趨近最佳姿態(tài),以減小所端持物體和托盤之間的摩擦力,增加末端的穩(wěn)定性。當(dāng)所端持物體較為圓潤(rùn)光滑時(shí),物體容易受到外部擾動(dòng)而離開(kāi)初始位置。針對(duì)這種情況,以雙臂用托盤端小球?yàn)槔M(jìn)行分析。通過(guò)末端力傳感器測(cè)量結(jié)果計(jì)算小球在托盤上的位置和速度,并對(duì)位置和速度信號(hào)進(jìn)行濾波處理;以處理后的結(jié)果為輸入,托盤控制轉(zhuǎn)角為輸出,設(shè)計(jì)平衡恢復(fù)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1雙臂端持任務(wù)當(dāng)機(jī)器人在執(zhí)行端持任務(wù)時(shí)，遇到啟動(dòng)、停止、轉(zhuǎn)彎等情況，又或者是為

生側(cè)滑的可能性。第二種是所端持的物體比較光滑圓潤(rùn)，即便機(jī)器人沒(méi)有加減速，物體也會(huì)在較小的外部擾動(dòng)下偏離原來(lái)的位置。針對(duì)這種情況，根據(jù)物體偏移的程度實(shí)時(shí)調(diào)整姿態(tài)，使圓潤(rùn)光滑物體在重力的作用下在初置附近保持動(dòng)態(tài)平衡。本文以端持任務(wù)為研究對(duì)象，針對(duì)被端持物體粗糙與否兩種情況，進(jìn)行端姿態(tài)優(yōu)化控制方法研究以及末端平衡恢復(fù)控制方法研究；同時(shí)為了保證更好地完成，進(jìn)行了末端接觸力控制方法研究。實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明了算正確性和有效性。.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析.2.1 雙臂機(jī)器人國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外對(duì)雙臂機(jī)器人的研究開(kāi)始于上世紀(jì) 90 年代[11]，在 30 多年的發(fā)展，已經(jīng)取得了較多的研究成果。尤其是最近十余年，多款外形簡(jiǎn)約、功能完善的協(xié)作式雙臂機(jī)器人相繼問(wèn)世，為機(jī)器人走進(jìn)生活提供了可能，下面對(duì)其進(jìn)行介紹。

生側(cè)滑的可能性。第二種是所端持的物體比較光滑圓潤(rùn)，即便機(jī)器人沒(méi)有加減速，物體也會(huì)在較小的外部擾動(dòng)下偏離原來(lái)的位置。針對(duì)這種情況，根據(jù)物體偏移的程度實(shí)時(shí)調(diào)整姿態(tài)，使圓潤(rùn)光滑物體在重力的作用下在初置附近保持動(dòng)態(tài)平衡。本文以端持任務(wù)為研究對(duì)象，針對(duì)被端持物體粗糙與否兩種情況，進(jìn)行端姿態(tài)優(yōu)化控制方法研究以及末端平衡恢復(fù)控制方法研究；同時(shí)為了保證更好地完成，進(jìn)行了末端接觸力控制方法研究。實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明了算正確性和有效性。.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析.2.1 雙臂機(jī)器人國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外對(duì)雙臂機(jī)器人的研究開(kāi)始于上世紀(jì) 90 年代[11]，在 30 多年的發(fā)展，已經(jīng)取得了較多的研究成果。尤其是最近十余年，多款外形簡(jiǎn)約、功能完善的協(xié)作式雙臂機(jī)器人相繼問(wèn)世，為機(jī)器人走進(jìn)生活提供了可能，下面對(duì)其進(jìn)行介紹。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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[2]基于機(jī)器視覺(jué)的服務(wù)機(jī)器人智能抓取研究[D]. 楊揚(yáng).上海交通大學(xué) 2014
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碩士論文
[1]面向小型金屬鑄件的機(jī)器人自動(dòng)拋磨關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張金鋒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]面向雙臂協(xié)同的阻抗控制方法研究[D]. 李坤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]機(jī)器宇航員協(xié)調(diào)操作柔順控制技術(shù)研究[D]. 曹柳芳.北京郵電大學(xué) 2016
[4]仿人雙臂協(xié)作機(jī)器人設(shè)計(jì)研究[D]. 房立龍.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
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本文編號(hào)：3391844