本文關(guān)鍵詞： 工業(yè)機(jī)器人 運(yùn)動(dòng)控制 力位混合控制 聯(lián)合仿真　出處：《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展和對(duì)機(jī)器人智能化要求的不斷提高,以位置控制為主的傳統(tǒng)控制方案已經(jīng)不能滿足某些復(fù)雜環(huán)境(打磨、組裝、康復(fù)機(jī)器人)的應(yīng)用需求,機(jī)器人與環(huán)境間力位混合控制既能夠控制機(jī)器人末端按照期望的軌跡運(yùn)動(dòng),也能夠?qū)佑|力的期望值跟蹤控制,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下的柔順控制。本文以通用六軸串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人為研究對(duì)象,對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行建模、仿真和分析,并建立了該類型機(jī)器人的ADAMS虛擬樣機(jī)。其次,對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制做了深入研究,包括關(guān)節(jié)空間中的軌跡跟蹤方案和位置控制方案以及任務(wù)空間中的軌跡跟蹤控制方案,在關(guān)節(jié)空間中的控制方案采用直線軌跡規(guī)劃以及T型速度規(guī)劃得到實(shí)時(shí)關(guān)節(jié)變量的插補(bǔ)值,并通過(guò)牛頓-歐拉算法實(shí)時(shí)計(jì)算出各關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)力矩以驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng),且機(jī)器人模型會(huì)實(shí)時(shí)反饋關(guān)節(jié)變量達(dá)到跟蹤控制的目的;在任務(wù)空間中的控制方案中將機(jī)器人末端姿態(tài)表示成軸角對(duì)形式并將姿態(tài)和位置合成一個(gè)廣義量,其余操作同關(guān)節(jié)空間控制方案設(shè)計(jì)流程類似。然后,對(duì)機(jī)器人力位混合柔順控制方案進(jìn)行了研究,該方案是在任務(wù)空間控制方案的基礎(chǔ)上添加了力控方案,并通過(guò)選擇矩陣進(jìn)行力和位置之間的切換,實(shí)現(xiàn)力位混合控制。最后,通過(guò)MATLAB/SIMULINK和ADAMS聯(lián)合仿真驗(yàn)證本文所提方案的有效性及可行性。
[Abstract]:With the continuous expansion of robot application field and the continuous improvement of robot intelligent requirements, the traditional control scheme based on position control can not meet the needs of some complex environment (grinding, assembly, rehabilitation robot) application. The hybrid control between robot and environment can not only control the robot end moving according to the desired trajectory, but also track the expected value of contact force. In this paper, the kinematics and dynamics of the general six-axis series industrial robot are modeled, simulated and analyzed. The ADAMS virtual prototype of the robot is established. Secondly, the motion control of the robot is deeply studied, including the trajectory tracking scheme and the position control scheme in the joint space and the trajectory tracking control scheme in the task space. In the joint space, linear trajectory planning and T-type velocity planning are used to obtain the interpolation value of real-time joint variables, and Newton-Euler algorithm is used to calculate the driving moment of each joint in real time to drive the robot motion. The robot model can feedback the joint variables in real time to achieve tracking control. In the control scheme in mission space, the robot terminal attitude is expressed as an axial angle pair and the attitude and position are synthesized into a generalized quantity. The other operations are similar to the design flow of joint space control scheme. Then, the robot force position hybrid compliance control scheme is studied, which adds the force control scheme to the mission space control scheme. Finally, the effectiveness and feasibility of the proposed scheme are verified by the joint simulation of MATLAB/SIMULINK and ADAMS.
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242

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3 羅t，

本文編號(hào)：1498247