在中國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變和智能制造的背景下,適合于3C和物流等行業(yè)的協(xié)作機(jī)器人進(jìn)入黃金發(fā)展階段。以增強(qiáng)人機(jī)協(xié)作能力為目的的引導(dǎo)示教功能成為協(xié)作機(jī)器人的必備功能。現(xiàn)有方案雖能實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)示教功能,但仍存在成本較高、通用性不佳或者實(shí)現(xiàn)難度較大等不足,影響引導(dǎo)示教廣泛應(yīng)用。因此本文基于手持導(dǎo)航器開發(fā)了一種通用性強(qiáng)、成本低、可遙操作的機(jī)器人引導(dǎo)示教系統(tǒng)。具體地,根據(jù)用于引導(dǎo)示教的手持導(dǎo)航器的功能要求,選用無線空間鼠標(biāo)作為手持導(dǎo)航器的原型,并編寫程序?qū)o線空間鼠標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和解析,獲得無線空間鼠標(biāo)自身的坐標(biāo)系,并通過標(biāo)定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定性和定量分析,得出無線空間鼠標(biāo)所受力/力矩與輸出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系方程。從而開發(fā)出可檢測(cè)操作者施加的力信息的手持導(dǎo)航器,用于獲知引導(dǎo)示教時(shí)操作者的意圖。為確定機(jī)器人引導(dǎo)算法,研究引導(dǎo)控制策略和外力轉(zhuǎn)換策略。在MATLAB中建立簡(jiǎn)化的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器模型和機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器模型,根據(jù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器的輸入量和驅(qū)動(dòng)器控制模式的不同,建立了三種引導(dǎo)控制策略,并通過仿真比較確定基于速度輸入和位置控制模式的策略作為機(jī)器人引導(dǎo)控制策略,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人引導(dǎo)的快速響應(yīng)性。之后通過多樣化引導(dǎo)模式和防抖... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

機(jī)器人工作場(chǎng)景圖

第一章緒論3(a)UR機(jī)器人(b)庫(kù)卡LBRiiwa(c)ABBYuMi圖1-2國(guó)外協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品Figure1-2Thecollaborativerobotsatabroad(a)新松機(jī)器人(b)新時(shí)達(dá)機(jī)器人(c)遨博機(jī)器人圖1-3國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品Figure1-3Thecollaborativerobotsathome1.2.2機(jī)器人示教技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)階段為了使機(jī)器人按要求完成各種作業(yè)任務(wù)，示教過程不可或缺。傳統(tǒng)的機(jī)器人示教技術(shù)大致分為示教器示教和離線示教。示教器示教指操作者在機(jī)器人工作現(xiàn)場(chǎng)，通過操作示教器將機(jī)器人末端移動(dòng)到期望的離散點(diǎn)位，進(jìn)行示教記錄，并在示教器上按照特定的格式編寫機(jī)器人動(dòng)作程序，然后運(yùn)行程序，機(jī)器人按照示教的路徑實(shí)現(xiàn)再現(xiàn)[11-13]。示教器示教在目前仍是使用最廣泛的機(jī)器人示教方式，具有經(jīng)濟(jì)、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位，同時(shí)由于示教不太直觀，操作者需要具備一定的機(jī)器人知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。離線示教，是在電腦中通過離線編程軟件(RobotArt、RobotStudio、RobotWorks等)，建立機(jī)器人工作場(chǎng)景的三維模擬環(huán)境，然后在軟件中移動(dòng)機(jī)器人末端到達(dá)期望的位姿，記錄各點(diǎn)位信息，再編寫機(jī)器人動(dòng)作程序；或者通過對(duì)工件離散化，提取工件的所有點(diǎn)信息，編寫算法，轉(zhuǎn)換成機(jī)器人末端位姿，生成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡，之后結(jié)合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令編寫機(jī)器人動(dòng)作程序[14-16]。離線示教充分利用了計(jì)算機(jī)的功能，減少了編寫機(jī)器人動(dòng)作

第一章緒論3(a)UR機(jī)器人(b)庫(kù)卡LBRiiwa(c)ABBYuMi圖1-2國(guó)外協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品Figure1-2Thecollaborativerobotsatabroad(a)新松機(jī)器人(b)新時(shí)達(dá)機(jī)器人(c)遨博機(jī)器人圖1-3國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品Figure1-3Thecollaborativerobotsathome1.2.2機(jī)器人示教技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)階段為了使機(jī)器人按要求完成各種作業(yè)任務(wù)，示教過程不可或缺。傳統(tǒng)的機(jī)器人示教技術(shù)大致分為示教器示教和離線示教。示教器示教指操作者在機(jī)器人工作現(xiàn)場(chǎng)，通過操作示教器將機(jī)器人末端移動(dòng)到期望的離散點(diǎn)位，進(jìn)行示教記錄，并在示教器上按照特定的格式編寫機(jī)器人動(dòng)作程序，然后運(yùn)行程序，機(jī)器人按照示教的路徑實(shí)現(xiàn)再現(xiàn)[11-13]。示教器示教在目前仍是使用最廣泛的機(jī)器人示教方式，具有經(jīng)濟(jì)、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位，同時(shí)由于示教不太直觀，操作者需要具備一定的機(jī)器人知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。離線示教，是在電腦中通過離線編程軟件(RobotArt、RobotStudio、RobotWorks等)，建立機(jī)器人工作場(chǎng)景的三維模擬環(huán)境，然后在軟件中移動(dòng)機(jī)器人末端到達(dá)期望的位姿，記錄各點(diǎn)位信息，再編寫機(jī)器人動(dòng)作程序；或者通過對(duì)工件離散化，提取工件的所有點(diǎn)信息，編寫算法，轉(zhuǎn)換成機(jī)器人末端位姿，生成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡，之后結(jié)合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令編寫機(jī)器人動(dòng)作程序[14-16]。離線示教充分利用了計(jì)算機(jī)的功能，減少了編寫機(jī)器人動(dòng)作


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