關(guān)于采用自夾緊模糊控制的纜索檢測機(jī)器人設(shè)計(完整版)
【正文】 糊關(guān)系矩陣 Q可表示為 Q=A B (3) 其中： A為電機(jī)編碼器反饋的脈沖信號和打滑檢測器 檢測的脈沖差值 R； B為電機(jī)編碼器反饋的脈沖信號和打滑檢測器檢測的脈沖差值的變化率Δ R。因為不能直接測量 μ ，作者采用 DH— III型打滑檢測器。此時 G sinF = co sN G?? ? ? ?? 。模糊控制夾緊的執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用氣動裝置，在模糊控制器下達(dá) 指令后，氣壓泵驅(qū)動壓桿向下運動，壓桿可以在氣缸內(nèi)自動伸縮，夾緊觸頭實現(xiàn)對橡膠輪依照給定力進(jìn)行夾持。目前可查的幾款機(jī)器人都是采用彈簧施壓的方式產(chǎn)生夾緊力，該夾緊力均按機(jī)器人垂直狀態(tài)的最大力進(jìn)行設(shè)計，不能根據(jù)所攀爬的纜索狀態(tài)自動進(jìn)行調(diào)整，這顯然對于減少機(jī)器人爬行的二次損壞和合理選用電機(jī)功率將產(chǎn)生重大影啊 ，同時結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，質(zhì)量太大，從而給機(jī)器人的驅(qū)動、控制、安全保護(hù)帶來一系列的問題。氣動夾緊機(jī)械臂能實時提供合適的夾緊力，在保證檢測機(jī)器人獲得足夠摩擦力的同時避免由于夾緊力過大而對纜索造成二次損傷；同時，采用自夾緊技術(shù)的機(jī)器人，可以調(diào)節(jié)夾緊機(jī)構(gòu)的氣缸行程，實現(xiàn)同一個檢測機(jī)器人檢測各種不同直徑和傾斜度的斜拉橋纜索。目前的纜索檢測機(jī)器以電驅(qū)動式和氣動蠕動式兩種機(jī)器人為典型 u ，爬行時需要施加一個夾緊力在滾動輪與纜索之間，夾緊力保證輪與纜索之間產(chǎn)生一個足夠大的摩擦力，來克服自身重力、風(fēng)力，保證爬升過程中不發(fā)生墜落或打滑。驅(qū)動輪選擇有較大摩擦因數(shù) 的橡膠材料做成，能與整個纜索圓周表面飽滿接觸。 )。由動力矩和阻力矩平衡，有下式： s in ( ) s in ( ) s in ( )2 2 1 1N r G r N d r G d r G d r Lf? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 1） 由于 N12N??，故 si n si n ( ) si n ( )212 rG r G d r G d r LfN? ? ??? ? ? ? ? ? ? ?? （ 2） 由于 機(jī)器人上下結(jié)構(gòu)具有對稱性，以接觸點 B 為支點，得出 N4亦同。 圖 4 二輸入單輸出模糊控制原理圖 根據(jù)纜索檢測機(jī)器人自適應(yīng)模型的特點，模糊控制器采用兩輸入單輸出的控制方式，即讀取 R、Δ R兩個變量數(shù)據(jù)作為模糊控制器的輸入量。根據(jù)實驗可確定：當(dāng)脈沖偏差為 0≤ C≤ 0． 15，時，用低壓力擋；當(dāng)脈沖偏差為 0． 15≤ C≤ 0． 3時，用中低壓力擋；當(dāng)脈沖偏差為 0． 3≤ c≤ 0． 45，用中壓力擋；當(dāng)脈沖偏差為 0． 45≤
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