機器人技術(shù)講稿—第6章(編輯修改稿)
2025-03-20 14:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 方式而使機器人與工作對象間產(chǎn)生相對柔性運 動的柔順方式。（ 無須控制器參與 ） 如： 1）海綿擦玻璃， 2）把工件拉進孔取代推入 主動柔順 ：通過改變控制器控制方式，增加力反饋等使機器 人與工作對象間無剛性運動的柔順方式。（ 必須 控制器參與 ）Robotics 控制 機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 機器人的柔順控制作業(yè)約束和力控制 約束對機器人力控制的影響：1）約束使自由度減少，限制了末端的運動方式；2）約束給機器人增加了作用力，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 機器人的柔順控制柔順控制的種類 1）阻抗控制 通過控制力和位置間的動態(tài)關(guān)系（阻抗），來實現(xiàn)柔順功能。即：通過控制使機械手末端呈現(xiàn)所需要的剛性和阻尼。 需要位置控制的自由度，需要大的剛性； 需要力控制的自由度，需要小的剛性。 2）力和位置混合控制 將控制分為一些自由度的位置控制，和另一些自由度的力控制，通過計算，在關(guān)節(jié)空間合并，進行關(guān)節(jié)控制。Robotics 控制 機器人的柔順控制 主動阻抗控制位置型阻抗控制 ：估計重力矩 ：雅可比矩陣 ：機械手等效剛度比例系數(shù) ：機械手等效阻尼系數(shù)教材中的穩(wěn)定性討論，內(nèi)容不全，這里省略。Robotics 控制 機器人的柔順控制 主動阻抗控制柔順型阻抗控制 ：接觸引起的環(huán)境變形 ：接觸時 ：不接觸時 環(huán)境作用于機械手的力為： Robotics 控制 機器人的柔順控制 力和位置混合控制 Kp:剛性對角矩鎮(zhèn)陣，可以通過對其元素的修改，適應(yīng)不同方向的剛性要求，達到柔順目的。Robotics 控制 機器人的柔順控制 力和位置混合控制 Robotics 控制 機器人的柔順控制 力和位置混合控制 Robotics 控制 機器人的分解運動控制 分解運動控制原理 將機械手末端運動分解為沿笛卡兒坐標的運動的形式，分別用各關(guān)節(jié)的綜合運動合成為沿笛卡兒坐標的運動。 主要是針對夾持器的坐標進行討論。 Robotics 控制 機器人的分解運動控制 分解運動控制原理 用俯、仰、滾表示夾手的姿態(tài)： 可以定義夾手的位置、姿態(tài)、線速度、角速度矢量為：Robotics 控制 機器人的分解運動控制 分解運動控制原理 線速度： 角速度：Robotics 控制 機器人的分解運動控制 分解運動控制原理 即： 求逆，得即Robotics 控制 機器人的分解運動控制 分解運動控制原理 根據(jù)雅可比矩陣定義，有若逆雅可比矩陣存在，則有， 這是分解速度控制的基礎(chǔ)。 Robotics 控制 機器人的分解運動控制 分解運動控制原理 對于加速度有： 從而有：這是分解加速度控制的基礎(chǔ)。Robotics 控制 機器人的分解運動控制 分解運動速度控制 分解運動速度控制，各關(guān)節(jié)電機聯(lián)合運行，保證夾手沿笛卡兒坐標穩(wěn)定運動。 先把夾手運動分解為各關(guān)節(jié)的期望速度，然后對各關(guān)節(jié)實行速度伺服控制。 Robotics 控制 機器人的分解運動控制 分解運動速度控制 當 m=n， 機械手非冗余時，有當 mn， 機械手為冗余，需要用廣義逆：Robotics 控制 機器人的分解運動控制 分解運動加速度 分解運動加速度控制：首先計算出工具的笛卡兒坐標加速度，然后將其分解為相應(yīng)的各關(guān)節(jié)加速度，再按照動力學方程計算出控制力矩。 實際位置和姿態(tài) 期望的位置和姿態(tài)位置誤差姿態(tài)誤差Roboti
教學課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1