六轴工业机器人的参数辨识方法

机器人末端位姿的精度依赖于各关节几何参数的精度。为了提高机器人的位姿精度,提出了一种简单实用的机器人参数辨识方法。利用D-H 算法建立的机器人运动学方程,得到了末端位姿与各关节参数的关系。为了解决辨识过程中的复杂计算问题,设计了一种采用拆分参数的迭代方法和相应的实验方法,运用激光跟踪仪对位姿进行精确测量,求得实际几何结构参数。实验结果验证了所提出方法的有效性。     

工业机器人末端误差补偿研究

在分析工业机器人工作空间的基础上,讨论工业机器人的位姿误差补偿问题。主要内容包括误差补偿的原理、补偿过程以及补偿结果的分析,利用Crystal Ball对PUMA六自由度工业机器人的关节角进行了随机误差的仿真。     

基于惯性传感器的工业机器人定位误差补偿方法

为了提高工业机器人定位误差补偿和稳定性控制能力,提出基于惯性传感器的工业机器人定位误差补偿方法,结合视觉传感器与惯性传感器信息融合的方法,进行工业机器人定位控制的约束参数分析,采用惯性传感器进行工业机器人定位参数信息采集和识别,提取工业机器人定位参数的空间分布信息特征量,通过光学运动跟踪识别的方法进行工业机器人定位过程...     

基于工业PC的六轴机器人控制系统设计

本文设计了一套基于PC的六轴机器人控制系统，叙述了系统的功能、逻辑结构、硬件组成、软件架构和安全措施等。此控制系统具有较好的开放性，在实际运行中工作平稳，安全可靠，并具有高扩展性能。     

工业机器人在线仿真系统研究

以工业机器人在线仿真系统为研究对象,介绍了工业机器人仿真开发的技术方法。为了验证设计和算法的合理性和准确性,分别建立了基于OpenGL和Matlab的机器人在线仿真实验平台。然后根据MDH模型对其运动过程进行了仿真,从正解、反解两个方面对机械臂进行了运动学描述。最后研究了OpenGL和Matlab机器人工具箱在机器人在线仿真中应用的可行性,取得了良好的实际效果。仿真结果表明,该系统能够满足实际工程的要求。     

三轴地磁传感器误差建模及在线补偿方法

针对三轴地磁传感器的传统误差补偿方法操作繁琐、依赖外界仪器,无法应用于车辆地磁导航系统的缺点,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波的三轴地磁传感器误差在线补偿方法。分析地磁传感器误差产生机理,得到了适用于车辆导航系统的地磁传感器误差模型。设计无迹卡尔曼滤波器估计模型中未知参数,从而实现误差的在线补偿。实验结果表明:所提方法有效可行,补偿后的精度在0. 5°以内,补偿效果较好。     

基于时延补偿机理的工业机器人视觉跟踪控制系统

为提升机器人抓取精度,基于时延补偿机理设计工业机器人视觉跟踪控制系统。通过摄像机与机械臂之间的坐标系关系标定摄像机的外部参数;对工业机器人的运动情况进行建模,机器人机械臂在运动过程中产生坐标系变换,利用齐次坐标变换矩阵描述机械臂连杆运动位姿,引入模糊时延补偿算法,提高机械臂跟踪控制精度。系统性能测试结果表示：针对不同形状和位姿角度的物体,设计的系统在抓取过程中能够逐渐缩小误差,最终提高实验中的成功抓取次数,验证了设计系统的可靠性。     

五轴磨抛机器人补偿算法研究与实现

通过分析基于模型的补偿方法和非模型补偿方法的优缺点,结合一个五轴磨抛机器人的结构特点,提出了两种补偿方法相结合的混合补偿算法．针对平移关节误差的主要来源难于建模的特点,采用非模型的方法进行补偿;针对转动关节误差主要来源为几何参数误差,能够建模,但有些参数随机器人末端位置不同而变化的特点,采用二者相结合的混合方法进行补偿．通过对该机器人系统的实验,验证了方法的有效性和可行性．     

基于六维力传感器的工业机器人末端负载受力感知研究

针对工业机器人末端负载与外界环境接触力的感知需求,在机器人法兰与负载之间设置六维力传感器,并研究一套标定与计算方法,综合考虑负载重力作用、传感器零点、机器人安装倾角等因素,利用不少于3个机器人姿态下的力传感器数据,可求得传感器零点、机器人安装倾角、负载重力大小、负载重心坐标等参数,进一步可消除传感器零点及负载重力对受力感知的影响,精确得到机器人末端负载所受的外部作用力与力矩.实验得到对于重量从320N到1917N的负载,在静态条件下,感知外力的误差在负载重力的0.28%以内,感知外力矩的误差在负载对传感器力矩的0.59%以内.     

基于VSC的机器人在线步态规划方法研究

传统方法在进行机器人在线步态规划时,由于受到大量外部复杂因素的干扰,造成步态规划偏差较大,无法准确跟踪期望步态;为此,提出一种基于变量集控制(variable set control,VSC)的仿人机器人在线步态规划方法;将步态规划问题转化为反应机器人步态状态的变量集的规划问题,根据对相关变量的规划和计算,能够获取机器人关节空间运动的状态序列;根据变量集中的零力矩点、机器人的重心、髋部中心和步态规划之间的关系,能够获取机器人在线步态规划中关键变量集的规划和计算结果;仿真实验表明,利用该方法能够克服传统方法的缺陷,实现了对机器人在线步态规划的准确控制。     

基于眼球前庭动眼反射的机器人视觉误差主动补偿方法

针对机器人在颠簸环境下作业过程中产生姿态变化从而导致的视觉不稳定性问题,基于眼球前庭动眼反射的机理,提出一种主动补偿视觉误差的方法.在生理学和解剖学的基础上,根据眼球运动的神经回路,建立了一个具有自适应性的前庭动眼反射控制模型.为了验证模型的性能,在不同的环境中进行了仿真实验,仿真结果表明该模型可以主动补偿机器人姿态变化所引起的视觉误差,并且具有良好的自适应性.最后,通过实体机器人实验验证了该控制模型的有效性与准确性.     

工业机器人视觉测量系统的在线校准技术

汽车车身总成、分总成的加工过程中应用工业机器人视觉测量系统对关键尺寸进行在线实时监测.机械臂及环境温度变化导致杆件和关节热膨胀变形,造成测量结果产生温度漂移.本文提出了一种在线校准方法.首先根据机器人的D-H正向运动学模型和微分运动学模型建立末端关节坐标系的定位误差模型,然后结合轴动实验并利用多元线性回归方法确定受温度...     

基于蚁群算法的并联机器人误差补偿方法

提出一种利用蚊群算法补偿Stewart并联机器人位姿误差的方法.基于闭环矢量法建立Stewart并联机器人位姿误差模趔,通过6个驱动杆的长度误差和铰链误差得到并联机器人的位姿误差.在位姿误差模型的基础上,利用基于网格划分策略的连续蚁群算法,通过信息素更新指导蚂蚁反复搜索,对驱动杆杆长误差进行寻优,最终补偿Stewart...     

基于姿态角的轮腿机器人驱动控制系统研究

在城市楼道环境中,尤其在面对楼梯等障碍时,五星形轮腿式机器人具有越障能力强、控制简单的优势。为防止机器人在攀爬楼梯时出现较大偏航倾斜,通过仿真软件ADAMS和Simulink中建立了五星形轮腿式机器人的整车动力学模型和PID速度控制模型。结果表明,该联合仿真控制模型能有效、快速地控制机器人速度,减小偏航角度,降低了研究和开发成本。将该驱动控制系统移植到原机器人系统中,并分析了机器人在本控制系统控制下攀爬楼梯等特殊情况下的稳定性能。     

基于神经网络前馈补偿的欠驱动机器人越障控制

针对欠驱动巡检机器人相对于传统机器人控制量少于控制对象的特点,依靠Lagrange定理建立机器人系统动力学模型和电缆弯曲数学模型.根据障碍物外形特点给出障碍物特征量的提取方法;根据障碍物较大,常规的运动控制输出量不宜变化过大的特点,以及机器人越障过程中要保持机体平衡,依据动力学模型提出了基于神经网络补偿的前馈-反馈控制器,以实现对系统姿态控制和越障控制.控制器具有自学习、自动补偿的能力,对非线性对象有较好的控制作用.仿真结果表明,该方法相对于常规PID控制、普通模糊控制具有超前调节、超调量小、抗扰动能力强的特点.通过实验,验证了基于神经网络补偿的前馈-反馈控制器的合理性.