基于轨迹规划及力控制的装配机器人技术研究

来源 :江西理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shaoyuqi521
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近些年,我国的机器人行业也在不断蓬勃发展,机器人已开始代替人工,广泛应用于各个行业。在过去,机器人的自动化、智能化程度不高,主要用于完成抓取、搬运、焊接等只需要精确的位置控制便可的简单任务,但随着社会的不断发展,机器人只完成简单的工作任务已经无法满足社会发展需求,我们需要将机器人应用于运输、打磨,装配等智能化程度更高的任务。本文主要针对装配机器人中的轨迹规划和柔顺性力控制问题进行研究,主要研究内容如下:(1)针对本文搭建的机器人实验平台进行介绍,并采用D-H法对UR3机器人进行机器人正向运动学建模,利用解析法对机器人进行机器人逆向运动学建模,对机器人末端位姿进行反向求解。(2)针对人工势场法中存在的局部最优值和目标不可达问题进行改进,将改进后的人工势场法与动态运动基元方法相结合作为本文机器人的运动规划算法,使得机器人能够在目标点附近存在障碍物时,仍然可以生成一条成功到达目标点的避障轨迹。(3)针对机器人的柔顺性控制,采用无模型自适应阻抗控制作为本文力控制算法。首先对阻抗控制的原理进行分析,针对阻抗控制中的环境位置信息和环境刚度信息的不确定性问题,引入了无模型自适应控制,通过系统输入输出数据对阻抗控制中的质量参数m(t)和阻尼参数b(t)进行参数在线估计调整,来减小位置和力的跟踪误差,提高机器人装配精度,并通过仿真实验进行验证。(4)以模板匹配方式作为一种机器人视觉定位算法,并通过对机器人空间中的坐标系进行转换,得到一个目标物体的定位姿态。通过自己搭建的实体机器人装配实验平台来进行机器人的实体装配试验,以确保上述试验方法的安全和有效。
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