工業(yè)機器人技術(shù)課程總結(jié)報告(參考版)
2024-08-14 03:42本頁面
【正文】 現(xiàn)在看待事物慢慢養(yǎng)成了從外表到本質(zhì)的習慣，這其中一部分得益于老師精細的思維方式和嚴謹?shù)目茖W作風。而最后我們學習的軌跡跟蹤控制和抑制干擾對于系統(tǒng)的穩(wěn)定尤為重要。 為了改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，減少靜態(tài)誤差，可以加大位置反饋增益kp和增加阻尼，再引入位置誤差的導數(shù)作為反饋信號。即同時也學到了單關(guān)節(jié)機器人的比例控制器是個二階系統(tǒng)。單關(guān)節(jié)位置控制器中位置控制器的作用：利用電機組成的伺服系統(tǒng)使關(guān)節(jié)的實際角位移跟蹤期望的角位移。單關(guān)節(jié)的線性模型和控制主要為建立操作臂單個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的線性模型。作業(yè)是用操作臂終端抓手位姿的笛卡爾坐標結(jié)點序列規(guī)定的結(jié)點是指表示抓手位姿的齊次變換矩陣。 （線性函數(shù)+兩端拋物線函數(shù)）形成的軌跡= 帶有拋物線過度域的線性軌跡。單純線性插值將導致在結(jié)點處關(guān)節(jié)運動速度不連續(xù)，加速度無限大。約束條件：速度和加速度連續(xù)設(shè)所經(jīng)過的路徑點處的關(guān)節(jié)角度為qv，與該點相鄰的前后兩點的關(guān)節(jié)角分別為q0和q g 從0到 v的插值三次多項式為從q v到q g的插值三次多項式為兩個三次多項式的時間區(qū)間分別為[0,tf1]和[0, tf2]。 因此，機器人的控制系統(tǒng)最好具有方法（2）和（3）的功能，或者二者兼而有之方法（2），系統(tǒng)采用某種啟發(fā)式方法自動選取合適的路徑。當然，如果操作臂的某個路徑點是奇異點，這時就不能任意設(shè)置速度值。（3）為了保證每個路徑點上的加速度連續(xù)，由控制系統(tǒng)按此要求自動地選擇路徑點的速度。用戶：根據(jù)作業(yè)給出各個路徑節(jié)點，規(guī)劃器的任務包含：解變換方程、進行運動學反解和插值運算等；在關(guān)節(jié)空間進行規(guī)劃時，大量工作是對關(guān)節(jié)變量的插值運算。軌跡規(guī)劃既可以在直角空間中進行，也可以在關(guān)節(jié)空間中進行，但所規(guī)劃的軌跡函數(shù)都必須連續(xù)和平滑，使得操作臂的運動平穩(wěn)。碰撞第二種方法：路徑約束是在直角坐標空間中給定的，而關(guān)節(jié)驅(qū)動器是在關(guān)節(jié)空間中受控的。2）給出運動路徑的解析式，如：直角坐標空間中的直線路徑，軌跡規(guī)劃器在關(guān)節(jié)空間或直角坐標空間中確定一條軌跡來逼近預定的路徑第一種方法：約束的設(shè)定和軌跡規(guī)劃均在關(guān)節(jié)空間中進行。最后，對內(nèi)部描述的軌跡，實時計算機器人的運動的位移、速度和加速度，生成運動軌跡。首先，對機器人的任務、運動路徑和軌跡進行描述。人工智能范圍內(nèi)，規(guī)劃就是問題求解技術(shù)，從某個特定的初始狀態(tài)出發(fā)，構(gòu)造一系列操作，使之達到解決該問題的目標狀態(tài)軌跡：操作臂在運動過程中的位移、速度和加速度。 第六章主要跟隨老師一起學習軌跡規(guī)劃相關(guān)知識。然而，為了闡明動力學方程的結(jié)構(gòu)，比較重力和慣性力影響的主次，分析向心力和哥氏力的影響是否可以忽略等，通常希望將某一機器人的動力學方程(~)寫成封閉解的形式，即將關(guān)節(jié)力矩和力寫成關(guān)節(jié)位移、速度和加速度的顯函數(shù)形式。遞推公式(~)有兩種用途——數(shù)值計算和推導封閉形式動力學方程。由牛頓歐拉公式計算各連桿的慣性力和力矩。求所需的關(guān)節(jié)力矩或力。若所選取的坐標系{c} 的方位使各慣性積均為零慣性張量變成對角型 則此坐標系的各軸稱為慣性主軸，相應的質(zhì)量慣性矩稱為主慣性矩。由旋轉(zhuǎn)通式()可知，R(t+⊿t)可看成R(t)在時間間隔⊿t內(nèi)繞某軸k 轉(zhuǎn)動微分角度得到兩端除以⊿t，并取極限，可以定義角速度算子矩陣：剛體的速度和加速度表示為：根據(jù)不同的情況可以對上式進行簡化：{A}固定不動，剛體與{B}固接；{B}只相對于{A}移動；{B}只相對于{A}滾動而關(guān)節(jié)驅(qū)動力或力矩計算各連桿所承受的力和力矩向量中，某些分量由操作臂本身的連桿結(jié)構(gòu)所平衡， 一些分量由各關(guān)節(jié)的驅(qū)動力或力矩所平衡力雅可比矩陣的遞推方法類似于速度雅可比矩陣遞推法。 牛頓歐拉——NewtonEuler方法 ————基于運動坐標系和達朗貝爾原理的優(yōu)缺點：沒有多余信息，計算速度快建立復雜系統(tǒng)比較麻煩同時動力學研究的目的也是利用動力學模型，實現(xiàn)最優(yōu)控制，以期達到良好的動態(tài)性能和最優(yōu)指標操作臂動力學：復雜的動力學系統(tǒng)——多連桿、多輸入
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