隨著機(jī)器人在各種類工作環(huán)境中的廣泛應(yīng)用,人與機(jī)器人之間的自然交互技術(shù)也日益重要。本文針對(duì)機(jī)器人控制技術(shù)中的速度控制和機(jī)械手控制展開研究,通過對(duì)比傳統(tǒng)的控制方法的優(yōu)缺點(diǎn),提出了利用數(shù)據(jù)手套實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人平臺(tái)移動(dòng)的控制和對(duì)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的控制方案。本文針對(duì)危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人,基于5DT數(shù)據(jù)手套開發(fā)了系統(tǒng)的控制軟件,完成在危險(xiǎn)場合,如核電等危險(xiǎn)區(qū)域的機(jī)器人抓取以及運(yùn)動(dòng)的控制。主要研究內(nèi)容以及創(chuàng)新成果如下:1.對(duì)危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人相關(guān)參數(shù)進(jìn)行敘述,并運(yùn)用D-H法建立機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,求出其運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解,進(jìn)行了奇異位形的分析,為后續(xù)實(shí)時(shí)控制提供了必要條件。2.針對(duì)數(shù)據(jù)手套進(jìn)行了開發(fā)設(shè)計(jì),針對(duì)5DT數(shù)據(jù)手套,結(jié)合其特性設(shè)計(jì)雙手交互手勢,并應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)手勢的識(shí)別。根據(jù)其庫函數(shù)以及手套內(nèi)置的傳感器指令對(duì)手套二次開發(fā),并將其與計(jì)算機(jī)進(jìn)行映射,實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信。3.基于數(shù)據(jù)手套的控制特性,構(gòu)建了整體軟件系統(tǒng),分析了軟件系統(tǒng)的架構(gòu)、外圍模塊以及串口通信的解析及封裝。對(duì)于數(shù)據(jù)手套子系統(tǒng),著重分析了數(shù)據(jù)手套模塊的應(yīng)用,誤差的消除模式,數(shù)據(jù)手套與機(jī)器人的同步控制設(shè)計(jì)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)。4.針對(duì)數(shù)... 

【文章來源】：河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

美國iRobot公司研制的510型號(hào)機(jī)器人2012年，日本東芝研究所研究出一款用于核危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)的機(jī)器人“tetrapod”，

基于數(shù)據(jù)手套的機(jī)器人控制應(yīng)用研究-4-設(shè)計(jì)，可用于路況極度復(fù)雜的環(huán)境作業(yè)。圖1.2日本東芝“tetrapod”四足機(jī)器人2012年，日本的千葉大學(xué)研制出一款用于危險(xiǎn)場合作業(yè)的機(jī)器人“rosemary”，該機(jī)器人采用履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，是在“quince”機(jī)器人的基礎(chǔ)上演化而來，在原機(jī)器人基礎(chǔ)上增加了多種抗輻照零件，并采用了機(jī)械手的抓取機(jī)構(gòu)。如圖1.3所示[25-26]。圖1.3rosemary機(jī)器人和quince機(jī)器人2013年，美國iRobot機(jī)器人公司在“warrior”機(jī)器人的基礎(chǔ)上研制出“kobra”型號(hào)的危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人，如圖1.4所示[27-28]，該機(jī)器人采用履帶式結(jié)構(gòu)，并在底盤上安裝有鰭狀支撐輪，底盤結(jié)構(gòu)尺寸為914mm×767mm×457mm，該機(jī)器人機(jī)械手可以夾取近200kg的物體，移動(dòng)速度可達(dá)13km/h,是當(dāng)初進(jìn)入福島核事故場地的機(jī)器人之一。圖1.4美國研制的“kobra”機(jī)器人2013年，日本千葉大學(xué)研制出一款名為“櫻花2號(hào)”的危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人。如圖1.5所示[29]，該機(jī)器人也是由履帶式移動(dòng)結(jié)構(gòu)和機(jī)械手組成。該機(jī)器人機(jī)械手具有四

基于數(shù)據(jù)手套的機(jī)器人控制應(yīng)用研究-4-設(shè)計(jì)，可用于路況極度復(fù)雜的環(huán)境作業(yè)。圖1.2日本東芝“tetrapod”四足機(jī)器人2012年，日本的千葉大學(xué)研制出一款用于危險(xiǎn)場合作業(yè)的機(jī)器人“rosemary”，該機(jī)器人采用履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，是在“quince”機(jī)器人的基礎(chǔ)上演化而來，在原機(jī)器人基礎(chǔ)上增加了多種抗輻照零件，并采用了機(jī)械手的抓取機(jī)構(gòu)。如圖1.3所示[25-26]。圖1.3rosemary機(jī)器人和quince機(jī)器人2013年，美國iRobot機(jī)器人公司在“warrior”機(jī)器人的基礎(chǔ)上研制出“kobra”型號(hào)的危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人，如圖1.4所示[27-28]，該機(jī)器人采用履帶式結(jié)構(gòu)，并在底盤上安裝有鰭狀支撐輪，底盤結(jié)構(gòu)尺寸為914mm×767mm×457mm，該機(jī)器人機(jī)械手可以夾取近200kg的物體，移動(dòng)速度可達(dá)13km/h,是當(dāng)初進(jìn)入福島核事故場地的機(jī)器人之一。圖1.4美國研制的“kobra”機(jī)器人2013年，日本千葉大學(xué)研制出一款名為“櫻花2號(hào)”的危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人。如圖1.5所示[29]，該機(jī)器人也是由履帶式移動(dòng)結(jié)構(gòu)和機(jī)械手組成。該機(jī)器人機(jī)械手具有四

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3403614