【摘要】：近年來(lái)機(jī)器人技術(shù)迅速發(fā)展,種類不斷增加,功能持續(xù)擴(kuò)展,已經(jīng)不僅僅是工業(yè)生產(chǎn)線上的一個(gè)環(huán)節(jié),在醫(yī)療、航天、外太空探索、軍事等諸多領(lǐng)域都扮演著重要的角色。與人類相對(duì)比,機(jī)器人具備更強(qiáng)的感知能力、行動(dòng)能力與適應(yīng)能力。是在一些存在危險(xiǎn)因素的工作環(huán)境中,機(jī)器人的存在可以很好地降低環(huán)境因素對(duì)工作人員的生命威脅,因此,國(guó)內(nèi)外許多大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和科技公司提出了助力機(jī)器人的設(shè)想,并研發(fā)出外骨骼助力機(jī)器人。然而,現(xiàn)階段外骨骼助力機(jī)器人在結(jié)構(gòu)與控制方法上仍然存在許多問(wèn)題,因此本論文深入分析了外骨骼助力機(jī)器人所存在的缺點(diǎn),構(gòu)建了一種非穿戴式助力機(jī)器人,并提出了基于人在回路中控制理論的機(jī)器人遙操作體感控制方法。為改善外骨骼助力機(jī)器人結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn),本文應(yīng)用SolidWorks三維制圖軟件繪制了非穿戴式助力機(jī)器人的結(jié)構(gòu)模型。用數(shù)學(xué)方式描述了機(jī)器人機(jī)械臂的位姿,并通過(guò)D-H法搭建了機(jī)械臂的D-H模型,寫(xiě)出了D-H參數(shù)表,應(yīng)用Matlab Robotics工具箱建立了機(jī)械臂的Matlab模型。分析了人在回路中控制理論和機(jī)器人遙操作技術(shù),計(jì)算并建立了人在控制回路中的控制模型與決策模型。本文以C#語(yǔ)言的WPF應(yīng)用程序?yàn)檠邪l(fā)平臺(tái),通過(guò)對(duì)微軟公司研發(fā)的Kinect 2.0體感攝像頭進(jìn)行研究開(kāi)發(fā),編寫(xiě)了采集操作者骨骼信息與手勢(shì)識(shí)別命令的程序,完成了控制系統(tǒng)中人-機(jī)交互界面的設(shè)計(jì),并整合了人在回路中的助力機(jī)器人控制系統(tǒng)。本文在研究過(guò)程中構(gòu)建了非穿戴式助力機(jī)器人的結(jié)構(gòu)模型。對(duì)機(jī)器人的機(jī)械臂進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,獲得了機(jī)械臂運(yùn)行動(dòng)態(tài)圖以及機(jī)械臂各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角、角加速度與時(shí)間的關(guān)系曲線,驗(yàn)證了所構(gòu)建的機(jī)器人機(jī)械臂運(yùn)行的平穩(wěn)性與設(shè)計(jì)的合理性。通過(guò)調(diào)試操作端控制系統(tǒng)程序,以及控制程序的長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行,驗(yàn)證了所編寫(xiě)程序的穩(wěn)定性和可靠性。本文所獲得的數(shù)據(jù)和圖表,應(yīng)用在具有危險(xiǎn)因素下的人機(jī)工作環(huán)境,既可保證工作人員的生命安全,又能夠高效率、高精度地完成工作作業(yè)任務(wù)。
【圖文】：

隨著人類科技水平的快速發(fā)展擻行磯嘣局懷魷衷誑蘋(píng)米髕分械畝鞫冀ノ訟質(zhì)，

本文編號(hào)：2567422