工业机器人自适应逆模控制

本文提出一种关节型机器人的自适应逆模控制结构,采用机器人关节的等效线性系统的逆系统模型和满足可实现性条件的滤波器来构造相应的控制器,并由自适应机构在线建立和修改逆模的参数,使机器人的实际运行轨迹渐近地再现希望轨迹。仿真实验结果表明:采用本方案构造的控制系统响应速度快,跟随精度高、抗干扰能力强。此外,系统结构简单,易于实现。     

工业机器人自适应力控制的新方法

机器人力控制系统的稳定性对接触环境刚性的变化很敏感，为了解决这一问题，本文首先建立了一种机器人与刚性环境相接触的动力学模型，然后，基于Ｐｏｐｏｖ超稳定理论设计出了一种机器人自适应力控制算法，该算法通过辨识环境刚性以获取与接触环境相适应的力控制反馈增益系数，理论分析和实现结果都证明这种方法在环境刚性大范围变化时，均能获得的控制效果。     

重载工业机器人控制关键技术综述

本文围绕影响重载工业机器人控制性能的关键技术进展进行了综述。首先针对目前重载工业机器人运动规划中关于规划空间选取、基函数选取、运动规划最优性问题及其所对应的算法进行了分析。然后分析了重载工业机器人所存在的不同类型的柔性环节,并对其相应的控制算法进行了分类综述。最后给出了相应结论。     

机器人奇异位形控制方法的研究

本文针对机器人运动学反解的一般分析方法进行了介绍，并指出了各自的优缺点，最后指出了机器人奇异位形的研究热点。     

工业机器人负载动力学参数辨识方法

为了解决负载变化导致的机器人控制性能降低的问题,本文在分析负载动力学参数对各关节力矩的影响的基础上,提出了一种仅驱动机器人的第3、4、5、6轴运行激励轨迹的辨识方法.首先,基于最小惯性参数集线性化工业机器人动力学模型;其次,在分析负载参数对各关节力矩的影响的基础上,选取相应的运动关节轴,设计适用于负载辨识的有限项傅里叶级数的优化激励轨迹;然后,在空载和带3种不用负载情况下运行激励轨迹,采集关节角度和关节力矩数据,并将数据通过低通滤波器处理;最后,基于动力学线性模型使用加权最小二乘法辨识负载动力学参数.机器人运行验证轨迹,通过计算负载力矩计算值和测量值的差的均方根(RMS)来评价负载辨识结果.同时将该方法与CAD (computer aided design)方法对比,结果显示前者最多可以将后者RMS值降为原来的16%,且该方法对不同负载辨识结果稳定有效.该方法避免了驱动所有关节轴运动的方式,减小了机器人耦合带来的误差,同时缩短了激励轨迹参数优化时间,有效提高负载动力学参数的辨识效率和效果.     

工业机器人的学习控制

加速度传感器装在机械手手部,各关节的加速度由加速度分解算法得到.然后,提出了一种学习控制法,这种控制法利用加速度误差校正驱动器运动.并提出了一种基于几何级数的极限条件估计学习控制过程收敛条件的理论方法.本文所提出的学习控制理论的有效性通过 PUMA-562 机器人的计算机仿真实验得到了证实.     

基于神经网络的带补偿作用的机器人逆动力学机制

本文提出了一种新的基于神经网络的机器人逆动力学控制方案，不需要机器人的模型知识，利用神经网络实现外部扰动的补偿和闭环控制。该方法具有良好的跟踪精度和抗干扰性能。     

冗余自由度工业机器人模糊自适应PID控制研究

为提高汽车生产中涂胶工序的工作效率和空间利用率,改善机器人避障性能,设计了一款具有7自由度的冗余度工业涂胶机器人,并对其控制方法开展研究。针对现有PID控制方法应用于非线性时变的多自由度多刚体串联式开链系统时,控制效果有限、难以达到系统精度要求等问题,基于传统PID控制和模糊自适应控制算法,提出了一种带有重力补偿的模糊自适应PID混合控制方法。该方法在对冗余度工业机器人进行动力学分析的基础上,基于牛顿-欧拉分析法建立了冗余度机器人动力学模型,基于动力学分析设计了带有重力补偿的模糊自适应参数整定PID控制策略,建立了控制器模型,通过Matlab仿真实验表明,具有模糊自适应参数整定PID控制较有重力补偿的传统PID控制具有更好的控制效果。     

Application of Model Reference Adaptive Control to Industrial Robot Impedance Control

The paper deals with the application of model reference adaptive control to robot impedance control, which is actually a technique of steering the end-effector on a prescribed path and satisfying a prescribed dynamic relationship between the force and the end-effector position. Due to unknown parameters of the environment (stiffness, exact position), a model reference algorithm is proposed which differs from classical algorithms in its method of excitation. The results of the proposed procedure are illustrated by implementation on the ASEA IRb 6 industrial robot.     

基于计算转矩控制结构的机械手鲁棒神经网络补偿控制

提出了一种新的不确定性机器人跟踪控制策略,文中基于计算转矩控制结构,采用了函数链网络实现一个神经网络补偿器,并叠加一个鲁棒控制项,以补偿模型的不确定性部分,另外,还考虑了神经网络逼近误差非一致有界的情形,设计了自适应的鲁棒控制项,算法可保证跟踪误差及神经网络权估计最终一致有界,与其它有关基于计算转矩控制的方法相比,该算法既不需要测量关节角加速度,也不要求惯性矩阵已知,理论和仿真均证明了算法和可靠性和有效性。     

Control of an Industrial Robot using Acceleration Feedback

A controller using acceleration feedback has been applied to a flexible robot for which the position and velocity of the load are not measured. It is shown that acceleration feedback allows an exact tracking of the motor position, irrespective of the non-linear flexibilities of the axes and of the measurement disturbances. This easy-to-tune algorithm whose main control parameters are the modal masses of the motor and load part, and only consists of a positive acceleration feedback plus a PD controller, has been validated on an industrial robot with orthogonal axes.     

基于STM32的力反馈型康复机器人控制系统设计

研究了一种基于STM32的力反馈型康复机器人控制系统的设计。采用位置传感器和扭矩传感器检测康复机器人机械臂的位置信息以及机械臂与患者的相互作用力信息,将位置信息与作用力信息送入基于ARM-M3内核的STM32微控制器进行处理,从而实现康复机器人中驱动电机的控制。该系统硬件处理电路包括了扭矩信号的信号调理单元、微控制器控制单元、电机驱动单元以及USB接口单元。经实验验证,本系统可以实现康复机器人的平稳安全的控制。     

工业机器人控制系统的开放体系结构

本文分析研究了开放式机器人体系结构的研究进展，探讨了利用PC技术、现场总线（CAN）技术以及 多传感技术，研究开发开放的工业机器人控制系统的问题.最后介绍了我们具有自主版权的开放式AIASUN-06B工业机器人控制系统.􀁱     

工业机器人的计算机控制

主要讨论了现代制造系统中工业机器人的计算机控制 ,并以IBM7575/ 7576制造控制系统为研究对象 ,介绍了主计算机与工业机器人控制器之间的串行通信 ,以及串行通信协议的建立。最后还叙述了用VisualBasic语言实现主计算机与工业机器人控制器之间的主要通信程序     

基于ANSYS的工业机器人PMSM转矩波动抑制技术

针对当前PMSM控制技术在抑制PMSM转矩波动的过程中,容易受到磁链波动的影响,导致输出绕组电流范围较小,PMSM转矩波动抑制效果差的问题,提出了基于ANSYS的工业机器人PMSM转矩波动抑制技术;通过分析工业机器人机械臂模态结构和静力模型,设计封闭曲柄差动轮系的摆线针轮减速器的传动装置,利用腕部驱动结构,实现工业机器人转动和直线升降运动;分析PMSM转矩波动惯量及力矩,根据PMSM工作流程,为PMSM提供稳定的交流电流;通过构建PMSM数学模型,运用ANSYS有限元分析软件中宏命令,确定磁链矢量方向及定子同步旋转坐标系,对PMSM电机电磁转矩、磁链和转动力矩进行计算,结合转矩方程抑制波动,通过引入负载角改善电机运行性能,实现PMSM转矩波动抑制;实验结果表明,基于ANSYS的工业机器人PMSM转矩波动抑制技术抑制后最高输出绕组电流为24 A,最低为-22 A,与理想输出结果一致,能够有效增大输出绕组电流范围,具有较好的PMSM转矩波动抑制效果.     

基于OMRON视觉的工业机器人分拣控制系统设计

工业机器人在分拣过程中,目标物体可能存在各种形状、尺寸和外观变化,同时还可能受到遮挡和光照条件的影响,使得目标的检测和识别复杂,导致分拣控制功能和应用性能差。为此,设计了基于OMRON视觉的工业机器人分拣控制系统。采用OMRON视觉传感器、机器人分拣控制器和驱动器,完成分拣控制硬件系统设计。利用OMRON视觉,采集工业机器人分拣目标图像,通过直方图均衡化和滤波去噪,完成初始分拣目标图像的预处理。提取工业机器人分拣目标的轮廓特征,通过特征匹配确定分拣目标类型,得出位置、几何结构等空间参数的检测结果。最终通过控制参数计算、工业机器人位姿识别以及控制量求解等步骤,实现系统的分拣控制功能。通过系统测试实验表明,设计系统的抓取位置控制误差、分拣目标位置控制误差和分拣对象表面磨损量较小,具有较好的分拣控制功能和应用性能。     

能耗约束优化工业机器人作业轨迹

工业机器人作业过程中普遍需要较高的能耗。基于量子行为和差分进化的改进蜻蜓算法,实现能耗约束下优化工业机器人避障作业轨迹。基于工业机器人五次B样条曲线矩阵式和动力学模型,构建能耗约束模型;进行仿真实验,利用改进蜻蜓算法求解能耗约束模型为适应度评价函数的工业机器人轨迹,对比改进蜻蜓算法与原始蜻蜓算法和基于指数函数步长的精英反向蜻蜓算法的优化结果,表明改进蜻蜓算法具有更优的性能。