機(jī)器人技術(shù)講稿—第6章-文庫吧在線文庫
【正文】 制 機(jī)器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法 模糊控制工作原理模糊控制表 上述的結(jié)果即可用于實際控制，但是，為了提高控制速度，一般將各種情況預(yù)先計算出，存入表中，形成模糊控制表。 Robotics 控制 機(jī)器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法 模糊控制工作原理典型的溫度控制電路如圖 INT1， INT2過零檢測， PB7觸發(fā)控制， AN0傳感器輸入 A/D。模糊推理得到的模糊輸出，再經(jīng)過反 模糊化 ，即可得到模糊推理的精確解。其控制律為 Robotics 控制 機(jī)器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法 模糊集合與模糊邏輯的基本概念一、模糊集合與集合計算符 定義 1 模糊集合 ：設(shè) U為若干事件的總和，如 U=Rn， 我們稱 U為論域，一個定義在 U上的模糊集合 F， 由隸屬度函數(shù) 來表征，這里的 表示 在模糊集合 F上的隸屬程度。 主要是針對夾持器的坐標(biāo)進(jìn)行討論。（ 無須控制器參與 ） 如： 1）海綿擦玻璃， 2）把工件拉進(jìn)孔取代推入 主動柔順 ：通過改變控制器控制方式，增加力反饋等使機(jī)器 人與工作對象間無剛性運(yùn)動的柔順方式。Robotics 控制 機(jī)器人的位置控制 單關(guān)節(jié)位置控制器單關(guān)節(jié)控制器的傳遞函數(shù) Robotics 控制 機(jī)器人的位置控制 單關(guān)節(jié)位置控制器單關(guān)節(jié)控制器的傳遞函數(shù) 含有速度反饋的機(jī)械手單關(guān)節(jié)控制器的開環(huán)傳遞函數(shù)為 閉環(huán)傳遞函數(shù)為Robotics 控制 機(jī)器人的位置控制 單關(guān)節(jié)位置控制器控制參數(shù)確定與穩(wěn)態(tài)誤差（ 1） 的確定由上述閉環(huán)傳遞函數(shù)，得控制系統(tǒng)的特征方程為： 將其寫為二階系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)形式得Robotics 控制 機(jī)器人的位置控制 單關(guān)節(jié)位置控制器控制參數(shù)確定與穩(wěn)態(tài)誤差（ 1） 的確定Robotics 控制 機(jī)器人的位置控制 單關(guān)節(jié)位置控制器控制參數(shù)確定與穩(wěn)態(tài)誤差（ 1） 的確定Robotics 控制 機(jī)器人的位置控制 單關(guān)節(jié)位置控制器控制參數(shù)確定與穩(wěn)態(tài)誤差（ 1） 的確定 設(shè)結(jié)構(gòu)的共振頻率為 ，則為避免運(yùn)動中發(fā)生共振，要求同時要求系統(tǒng)阻尼大于 1，J值隨負(fù)載和位姿變化，應(yīng)選可能的最大慣量。分為： 點到點 PTP控制；如點焊； 連續(xù)路徑 CP控制；如噴漆 期望的關(guān)節(jié)位置 期望的工具位置和姿態(tài)Robotics 控制 機(jī)器人的位置控制 位置控制的基本結(jié)構(gòu) PUMA機(jī)器人的伺服控制結(jié)構(gòu) 1）機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計與一般計算機(jī)控制系統(tǒng)相似。2）控制模式級 建立 X(t) T(t)之間的雙向關(guān)系。 電機(jī)模型 傳動模型 關(guān)節(jié)動力學(xué)模型 機(jī)器人模型Robotics 控制 機(jī)器人的基本控制原則 基本控制原則伺服系統(tǒng)級 解決關(guān)節(jié)伺服控制問題即Robotics 控制 機(jī)器人的基本控制原則 伺服控制系統(tǒng)舉例液壓缸伺服傳動系統(tǒng) 優(yōu)點：減少減速器等，消除了間隙和磨損誤差，結(jié)構(gòu)簡單、精度與電器傳動相當(dāng)。 2）多數(shù)仍采用連續(xù)系統(tǒng)的設(shè)計方法設(shè)計控制器，然后再將設(shè)計好的控制律離散化，用計算機(jī)實現(xiàn)。 Robotics 控制 機(jī)器人的位置控制 單關(guān)節(jié)位置控制器控制參數(shù)確定與穩(wěn)態(tài)誤差（ 2）穩(wěn)態(tài)誤差 根據(jù)控制理論，在控制系統(tǒng)框圖中，計算得到 E(s),即可得到系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)位置誤差、速度誤差和加速度誤差。（ 必須 控制器參與 ）Robotics 控制 機(jī)器人的柔順控制被動柔順和主動柔順 定義： ：在工作點的小位移； ：工作點的關(guān)節(jié)小位移 ：正定對角剛度矩陣 ：機(jī)器人雅可比矩陣 ：回復(fù)力 ：關(guān)節(jié)力矩 定義關(guān)節(jié)剛度矩陣： ， 反應(yīng)力矩與微位移關(guān)系Robotics 控制 機(jī)器人的柔順控制作業(yè)約束和力控制 自然約束與人為約束Robotics 控制 機(jī)器人的柔順控制作業(yè)約束和力控制 約束對機(jī)器人力控制的影響：1）約束使自由度減少，限制了末端的運(yùn)動方式；2）約束給機(jī)器人增加了作用力，增加了控制的復(fù)雜程度；3）上述兩種情況會相互作用 Robotics 控制 機(jī)器人的柔順控制柔順控制的種類
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