發(fā)布時(shí)間：2022-12-04 04:09

　　隨著電動汽車保有量的持續(xù)增加與充電技術(shù)的升級,市場中對于自動充電技術(shù)的需求日益提高。目前市場中自動充電機(jī)器人以位置控制為主,這將導(dǎo)致在進(jìn)行充電插拔作業(yè)時(shí)機(jī)器人承受非期望力,減少機(jī)器人與充電裝置的使用壽命�；谏鲜霈F(xiàn)象,提出了一種基于柔順控制的自動充電機(jī)器人控制系統(tǒng),在完成自動充電作業(yè)的同時(shí)保障作業(yè)過程的柔順性,降低充電插拔過程中充電槍頭的受力,保障機(jī)器人作業(yè)軌跡的柔順。對基于Universal Robots（UR）5型機(jī)械臂的自動充電機(jī)器人運(yùn)動學(xué)進(jìn)行了分析。采用D-H參數(shù)法建立自動充電機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)系,推導(dǎo)自動充電機(jī)器人正向運(yùn)動學(xué)方程。根據(jù)所推導(dǎo)的機(jī)器人正向運(yùn)動學(xué),對傳統(tǒng)的逆向運(yùn)動學(xué)求解過程進(jìn)行了研究,并總結(jié)分析了IKFast逆解算法的求解流程。使用MATLAB中的Robotics Toolbox驗(yàn)證所建立的自動充電機(jī)器人運(yùn)動學(xué)的正確性,并對自動充電機(jī)器人的工作空間進(jìn)行探究。在笛卡爾空間內(nèi),采用由二次函數(shù)過渡的線性軌跡規(guī)劃方法對工作空間內(nèi)的獨(dú)立直線軌跡進(jìn)行規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動中的速度與加速度的柔順性。針對自動充電作業(yè)的特點(diǎn),提出帶有弧線過渡的空間連續(xù)直線規(guī)劃方法,避免不同直線軌跡聯(lián)結(jié)點(diǎn)出... 

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景和意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究背景
        1.1.3 課題研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 主動柔順控制研究現(xiàn)狀
        1.2.2 軌跡規(guī)劃研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡析
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 自動充電機(jī)器人運(yùn)動學(xué)分析及插拔軌跡規(guī)劃
    2.1 引言
    2.2 自動充電機(jī)器人運(yùn)動學(xué)分析
        2.2.1 自動充電機(jī)器人正向運(yùn)動學(xué)
        2.2.2 自動充電機(jī)器人逆向運(yùn)動學(xué)
        2.2.3 運(yùn)動學(xué)正確性驗(yàn)證
        2.2.4 機(jī)器人工作空間分析
    2.3 插拔軌跡規(guī)劃
        2.3.1 笛卡爾空間獨(dú)立直線軌跡的規(guī)劃方法及仿真驗(yàn)證
        2.3.2 笛卡爾空間連續(xù)直線的規(guī)劃方法
        2.3.3 路徑規(guī)劃算法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 充電插拔主動柔順控制算法及調(diào)節(jié)策略設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 充電插拔直接力反饋控制設(shè)計(jì)
        3.2.1 直接力反饋調(diào)節(jié)策略
        3.2.2 充電插拔直接力反饋控制建模
        3.2.3 直接力反饋控制仿真分析
    3.3 充電插拔導(dǎo)納控制設(shè)計(jì)
        3.3.1 導(dǎo)納控制策略
        3.3.2 充電插拔導(dǎo)納模型的建立
        3.3.3 導(dǎo)納控制參數(shù)仿真分析
        3.3.4 直接力反饋控制與導(dǎo)納控制對比
    3.4 插拔過程調(diào)整策略
        3.4.1 接觸階段建模
        3.4.2 接觸階段受力分析
        3.4.3 插拔過程整體調(diào)節(jié)策略
    3.5 本章小結(jié)
第4章 柔順控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 控制平臺的硬件設(shè)計(jì)
        4.2.1 控制平臺總體功能設(shè)計(jì)
    4.3 控制平臺的軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 軟件總體框架
        4.3.2 ROS系統(tǒng)架構(gòu)分析
        4.3.3 六維力矩傳感器驅(qū)動軟件設(shè)計(jì)
        4.3.4 柔順控制器軟件設(shè)計(jì)
        4.3.5 人機(jī)界面軟件設(shè)計(jì)
        4.3.6 進(jìn)程間通訊設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 柔順控制系統(tǒng)驗(yàn)證性試驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 試驗(yàn)平臺的搭建
    5.3 柔順控制作業(yè)效果試驗(yàn)
        5.3.1 插拔力對比
        5.3.2 插拔功率對比
    5.4 控制系數(shù)影響效果驗(yàn)證
        5.4.1 直接力反饋控制系數(shù)驗(yàn)證
        5.4.2 導(dǎo)納控制系數(shù)驗(yàn)證
    5.5 柔順控制系統(tǒng)魯棒性驗(yàn)證
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]新能源電動汽車發(fā)展歷程、現(xiàn)狀以及制造技術(shù)[J]. 張書橋.  金屬加工(冷加工). 2020(04)
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博士論文
[1]基于勢場法和遺傳算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 劉傳領(lǐng).南京理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于sEMG的人機(jī)協(xié)作機(jī)械臂變阻抗示教技術(shù)研究[D]. 彭濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018



本文編號：3707575