本文關(guān)鍵詞：移動(dòng)機(jī)械臂對(duì)運(yùn)動(dòng)受限物體操作的規(guī)劃與控制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《上海交通大學(xué)》 2015年

移動(dòng)機(jī)械臂對(duì)運(yùn)動(dòng)受限物體操作的規(guī)劃與控制

郭維  

【摘要】：移動(dòng)機(jī)械臂是由移動(dòng)平臺(tái)和機(jī)械臂組合而成的系統(tǒng),同時(shí)具有移動(dòng)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)和機(jī)械臂的優(yōu)點(diǎn)。這種組合使得其既能夠像移動(dòng)機(jī)器人一樣隨意移動(dòng),又具備機(jī)械臂的靈巧性,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防和家政服務(wù)。如今,越來(lái)越多的智能傳感器被應(yīng)用在機(jī)器人領(lǐng)域,使得移動(dòng)機(jī)器人和機(jī)械臂的功能更強(qiáng),更智能,應(yīng)用也更為廣泛。本文研究的移動(dòng)機(jī)械臂為安裝有機(jī)械臂的輪椅,在機(jī)械臂末端帶有6軸力/力矩傳感器,該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是協(xié)助行動(dòng)不便的老年人/殘疾人完成某些任務(wù)或者獨(dú)立完成一部分日常操作,在老齡化問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重的今天,該研究具有非常重要的意義。對(duì)用于家居環(huán)境的移動(dòng)機(jī)械臂,由于其環(huán)境的特殊性,需要頻繁地與環(huán)境進(jìn)行交互操作,而操作運(yùn)動(dòng)受限機(jī)構(gòu)又是交互操作的難點(diǎn),我們生活中存在很多運(yùn)動(dòng)受限的機(jī)構(gòu),如抽屜、門(mén)等,因此,本文主要研究移動(dòng)機(jī)械臂系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)受限物體的操作。移動(dòng)機(jī)械臂是一個(gè)高度冗余的系統(tǒng),由于移動(dòng)平臺(tái)的存在整個(gè)系統(tǒng)存在非完整性約束,而且家具環(huán)境具有不確定性,門(mén)的種類繁多,模型未知等因素使得控制移動(dòng)機(jī)械臂開(kāi)門(mén)難度增大。本文在結(jié)合力/力矩控制的條件下,對(duì)移動(dòng)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行優(yōu)化,提出了一種可以提高系統(tǒng)可操作性的開(kāi)門(mén)方法。該方法將移動(dòng)平臺(tái)和機(jī)械臂當(dāng)作一個(gè)整體系統(tǒng),并且在開(kāi)門(mén)過(guò)程中考慮系統(tǒng)的可操作性,使得機(jī)械臂在操作門(mén)的時(shí)候,移動(dòng)平臺(tái)會(huì)根據(jù)可操作性調(diào)整運(yùn)動(dòng)軌跡從使得系統(tǒng)的可操作性能得到提高�？刹僮餍詫�(duì)提高移動(dòng)機(jī)械臂系統(tǒng)靈敏度,控制性能以及規(guī)避奇異位置具有非常重要的作用。文章給出了具體算法,并且通過(guò)仿真和實(shí)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP241
【目錄】：

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本文編號(hào)：171523