基于UKF的六维力传感器重力补偿算法研究

为解决人机交互中六维力传感器受末端重力影响导致示数不准确的问题,提出一种基于无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter, UKF)算法的六维力传感器误差校正方法。通过对传感器数据进行处理和估计,实现对传感器误差的准确估计和修正,从而将传感器误差降至0～0.227 N之间。实验结果表明：该方法可以显著提高六维力传感器的测量精度,为人机交互中的精准力控制提供了可靠的技术支持。     

工业机器人摩擦补偿方法研究

关节摩擦力是影响工业机器人的运动平稳、碰撞检测的灵敏性及拖拽示教的平滑性的关键因素,如何确定摩擦力的大小是工业机器人的控制难点.针对工业机器人摩擦力的计算和补偿问题,本文在传统鲁棒自适应方法的基础上引入权重因子,实现一种基于角色切换的摩擦补偿,进而提出了两种有效的自适应摩擦补偿方法,并证明了其在控制器应用中的稳定性,最...     

机器人测力传感器研究概述

介绍了用于机器人力控制和顺应控制的几种常用测力传感器，重点分析了几种典型的碗力传感器的弹性体结构及其优缺点。     

工业机器人自动磨抛仿真控制的研究

介绍了自动磨抛工业机器人仿真控制的主要组成。采用了视觉系统控制,示教和轨迹控制的理论,实现了工业机器人和自动磨抛系统自身快速、柔性配合。提高了生产效率。     

工业机器人自动磨抛系统控制程序的研究

基于RAPID语言的软件设计过程,获得了ABB机器人自动磨抛系统控制程序,实现了ABB工业机器人和其自身快速、柔性配合,及其在水暖卫浴产品生产中的应用,促进工业生产效率极大提高.     

机器人腕部力传感器的标定

力反馈是机器人控制技术中一种重要的反馈。位于机器人手臂和夹持器之间的腕部力传感器是最重要的力传感器。对力传感器进行标定就是找出其标定矩阵。作者提出了求标定矩阵的方法,并指出Shimino和美国机器人技术公司——RTI的标定方法是错误的。专门设计的实验表明,用作者提出的方法所得的标定矩阵进行计算,测定载荷与实际施加的载荷是相接近的,而RTI公司的结果与施加载荷相差甚大。作者还提出了一种简化的6×6标定矩阵,用其计算的结果也与实际施加载荷接近。     

带重力补偿的机器人分散自校正控制器

本文通过引入重力补偿,提出了一种有效的机器人分散自校正控制器。在一典型三自由度机器人上,在强负载扰动下对该控制器进行了仿真检验,仿真结果表明,该控制器控制效果良好。     

装配机器人位姿误差补偿的研究

在分析装配机器人位姿误差的基础上,提出了机器人位姿误差补偿模型,最后经实验表明本方法对提高装配机器人位姿精度十分有效。     

新型机器人六维力传感器的测量电路

针对机器人腕部及手指所受空间六维力／力矩的测量，介绍了一种新型基于Stewart并联结构的六维力传感器，主要研究该传感器的测量电路，并对电桥电压灵敏度及温度补偿方法作了详细研究。     

精密并联机器人系统误差的分析与补偿

为减小机构末端定位误差,提高精密并联机器人运动精度,以6-HTRT并联机构为结构模型,分析了机构的各种制造误差。首先在机构上开发了一种新型虎克铰链,同时采用了预紧装置;然后在控制系统中引入DSP高性能数据处理器;最后,用矢量构造的方法计算机构速度Jacobian矩阵,用数值法计算位置正解,用构造法计算误差Jacobian矩阵,对机构末端误差进行补偿。通过以上措施,可以使系统的精度提高到机构重复运动精度的3倍左右,满足精密并联机器人工作的精度要求。其中,软件误差补偿算法不受并联机构类型的限制,有较大的适用范围。     

仿壁虎机器人足端三维力采集系统研究

在微重力环境下仿壁虎机器人在"着陆"到目标航天器表面时,将会受到较大的碰撞力,影响机器人稳定着陆粘附。针对以上问题,仿生设计了机器人的足端结构,在机器人足端装载三维力传感器;该力采集系统基于STM32和AD620芯片,设计了三维力采集系统硬件和软件;并对三维力传感器进行静态标定和解耦。实验开展了机器人脚掌的碰撞粘附力测试,达到了预期效果,能为实现微重力下仿壁虎机器人稳定粘附着陆,提供力反馈控制的硬件保障。     

前列腺粒子植入机器人可变重力矩补偿研究

针对临床上前列腺粒子植入常用的人体截石位操作方式,计算出一般患者截石位的机器人布局和可操作空间,研制了一种满足临床应用的悬臂关节式前列腺放射性粒子植入机器人.首先,为了改善机器人低速运动平稳性问题,研究了悬臂可变重力矩补偿机制,得到悬臂可变重力矩完全补偿的约束条件;其次,通过合理地配置弹簧的技术参数,设计了合适的大、小臂可变重力矩补偿装置;最后,完成了重力、重力矩补偿分配仿真试验和重力矩补偿性能定量评价试验.试验结果表明:设计的可变重力矩补偿装置能够实现悬臂在任意位置的完全平衡,改善了驱动扭矩幅值的波动,提高了粒子植入机器人操作的稳定性.     

机器人自动摘钩系统中柔顺控制方法研究

针对货运列车摘钩自动化需求,在自主设计的摘钩机器人系统基础上,提出和应用柔顺控制算法,有效提升摘钩过程的鲁棒性,解决了由于车钩变形所导致的摘钩失败问题。具体通过对传感器零点值以及末端安装抓取机构的重力进行标定补偿,得到机器人与车钩交互的实际外力,并输入基于导纳算法的机器人控制器中,使机器人对车钩运动轨迹进行适应性调整。经过实际摘钩作业验证,相较于使用位置控制进行摘钩,该算法能有效避免车钩与机器人发生干涉,提高了摘钩的成功率。     

老年服务机器人视觉定位方法研究

提出一种视觉定位方法对影响老年服务机器人的视觉定位精度的摄像机标定、手眼系统标定以及三维重建3个部分进行优化.首先对多幅标定图像的结果进行最小二乘处理,剔除大权重的误差样本以减小标定的统计误差;通过建立过渡空间坐标系的方法来对手眼系统进行标定,减少多次计算转移矩阵所造成的累积误差;利用最小二乘拟合精确确定目标的匹配点,...     

人工智能在机器人力控制系统中的应用研究

鉴于以往在机器人力控制中存在某些不足 ,将人工智能方法引入基于力传感器的机器人力控制中 ,尝试利用模糊控制理论与阻抗控制策略相结合对机器人进行更有效的力控制 .给出了系统的硬件结构 ,设计了力控制器 ,最后根据具体实验得出实验结果 .为解决机器人力控制问题提供一种新的方法 .     

表取采样机构悬吊式低重力补偿装置设计

在探月工程三期中,为了满足表取采样机构地面试验环境构建的要求,在调研重力补偿方法的基础上,设计表取采样机构悬吊式低重力补偿装置.根据表取采样机构运动规律,确定了"补偿装置与表采机构运动对应一致"的设计思想,形成了主、从臂配重补偿方案,对装置设计进行详细的理论分析,完善了重力补偿装置的结构设计.     

简便高精度的机器人手眼视觉标定方法

对摄像机成像模型进行了分析,论述了机器人手眼系统标定原理。在此基础上,不改变机器人的外臂与基坐标系的旋转关系,设计了一种机器人手眼视觉的标定方法,与传统的方法比较,它不需要预先标定摄像机的内外参数。实验证明:该方法具有算法方便快捷、实验过程简单易行,且精度高等优点,可用于机器人进行运动目标定位与跟踪。     

基于UR机器人的直接示教系统研究

随着机器人技术的发展,越来越多的工业机器人被应用于工业生产的各个领域。人机互动是工业机器人发展的一个重要领域,而直接示教是人机互动的一个重要发展方向。直接示教机器人目前还是比较稀少,只有少数的机器人公司研发了直接示教系统,但是只能适用于他们自己的机器人系统,对于目前大部分机器人并不适用。为了拓宽直接示教的应用范围,对普通的机器人也能应用直接示教。大部分的机器人系统都是密闭的,不直接对用户开放,现提出了一种直接示教系统,在不涉及机器人原有系统的基础上实现直接示教,以Universal Robot为研究对象,通过一个力/力矩传感器感知操作者的示教力,数据采集卡收集到力/力矩的电压模拟信号,在上位机进行转换为力/力矩,然后进行力与位置的转换,发送到下位机实现运动,从而完成直接示教。     

刚柔混合三腿六维力传感器测力性能分析

研究了一种新型的三腿六维力传感器的测力性能,基于3-RPS(转动副-移动副-球副)并联机构研制传感器样机,建立了该样机的静力模型,得到了施加在传感器上的外力与传感器本身6个单维力传感器的映射关系;对新型传感器进行了静态标定实验,根据实验结果分析传感器的测力性能,得到三腿六维力传感器的测力性能评价指标,为该传感器的优化及应用提供了参考依据和基础。     

化学机械抛光传输机器人晶圆抓取自适应控制方法

针对化学机械抛光装备中晶圆位置变化时传输机器人无法有效进行抓取的问题,提出了一种化学机械抛光传输机器人晶圆抓取自适应控制方法.机械手在对化学机械抛光设备工位上晶圆进行抓取时,使用先进的红外传感器测量晶圆位置和偏差,并进行实时位置补偿,从而实现机械手对工位上晶圆抓取的自适应能力,提高了化学机械抛光装备效率和可靠性.仿真实验验证了系统的有效性.