六轴机器人柔顺控制的实验研究

柔顺控制能使机器人对外力的变化作相应的响应。本文通过实际的插入实验来证实在有偏心或偏角的情况下，机器人采用柔顺控制完成插入任务所要用的力比采用位置控制时小。     

机器人主动柔顺恒力打磨控制方法

为了解决打磨过程中打磨控制系统存在扰动问题,设计了一种机器人力控末端执行器,并提出了一种机器人主动柔顺恒力打磨自抗扰模糊变阻抗控制方法.所提方法的内环控制采用模糊变阻抗控制器,外环控制采用自抗扰打磨控制器.采用Lyapunov稳定性理论证明了所提方法的跟踪误差收敛为零.通过仿真和实验,验证了所提方法的有效性和适用性.研究结果表明：在内环控制相同情况下,与外环控制为PID控制器相比,所提出的机器人主动柔顺恒力打磨自抗扰模糊变阻抗控制方法减小了打磨过程中的力跟踪误差和位置超调量,提高了机器人打磨力控制系统的控制效果和鲁棒性,实现机器人柔顺恒力控制.     

基于神经网络逆系统方法的机器人柔顺性控制

提出了一种机器人柔顺性控制算法，在未知机器人精确数学模型的情况下，通过构建一个ANN二阶逆系统，并级联ANN与机械手，实现机器人位置系统的线性解耦．在此基础上，针对已解耦位置系统，通过本提出的基于目标阻抗的控制算法调节机器人手臂的阻抗，从而实现机器人的柔顺性控制．还介绍了机器人柔顺性控制实验平台的建立与组成．基于两杆操作手的实验结果证明该方法具有良好的解耦和位置跟踪性能，仿真结果表明本方法可实现有效的柔顺性控制．     

多自由度机器人机械手腕关节柔顺控制方法研究

针对传统机械手腕关节控制方法稳定性低和灵活性差的弊端,提出一种新的多自由度机器人机械手腕关节柔顺控制方法。介绍了多自由度机器人关节系统,按动力学系统组建机械手腕关节的动力学模型,采用拉格朗日方法获取动力学方程。介绍了PD手腕关节位置控制方法,在此基础上通过改进纯积分力控制方法实现多自由度机器人机械手腕关节柔顺控制。分析了机械手腕关节混合位置/力矩控制过程,通过差动机构控制两个驱动器,使其完成机械手腕关节外展/内收和伸展/翘曲两个自由度,提高机械手腕控制灵活性。实验结果表明,所提方法控制精度和稳定性高,能够保证机械手腕关节的灵活性。     

基于神经网络逆系统方法的机器人柔顺性控制

提出了一种机器人柔顺性控制算法 ,在未知机器人精确数学模型的情况下 ,通过构建一个ANN二阶逆系统 ,并级联ANN与机械手 ,实现机器人位置系统的线性解耦 .在此基础上 ,针对已解耦位置系统 ,通过本文提出的基于目标阻抗的控制算法调节机器人手臂的阻抗 ,从而实现机器人的柔顺性控制 .还介绍了机器人柔顺性控制实验平台的建立与组成 .基于两杆操作手的实验结果证明该方法具有良好的解耦和位置跟踪性能 ,仿真结果表明本方法可实现有效的柔顺性控制 .     

模糊控制在机器人柔顺装配中的应用

提出了一种模糊柔顺的控制方法来控制机器人的装配作业，本方法不需要装配作业的模型参数，省去了大量的计算，并且在控制过程中不需要引入受力信息的变化量，实验证明，这种方法实用性强，实时性好。     

机器人远中心柔顺手腕的参数优化

在机器人准静态插销入孔装配作业过程和柔顺装置刚度矩阵分析基础上，提出层叠型弹性元件被动柔顺手腕的优化设计方法，此方法把优化过程分为性能参数优化和结构和参数优化两步，并使用非线混合离散变量算法，实际算例证明此法灵活有效。     

基于自适应柔顺控制的航天器部件装配

利用机器人技术完成航天器部件的装配任务,是中国航天领域的研究重点。仅依靠位置控制完成装配任务时,装配误差的存在会导致航天器部件存在较大的接触力,从而破坏航天器部件的表面质量和表面涂层,进而影响航天器部件的服役寿命。因此,在装配过程中需要使用柔顺控制来调控接触力。目前,在机器人装配中应用的柔顺控制方法需要依据经验设定控制参数,而2个装配体之间的接触力与控制参数密切相关,这会导致接触力不可控。为避免接触力过大,该文提出了一种柔顺控制方法,通过装配过程中的接触力和状态信息,根据不同环境刚度自适应地调整柔顺控制的目标位置和控制参数。为了验证此方法的可行性,该文进行了仿真和实验研究,并与位置控制和经典的导纳控制进行比较,实验结果表明：该文提出的方法具有收敛速度快、残余接触力小、可自动调节控制参数等优势。该方法为航天器部件的机器人自主装配奠定了理论和技术的基础,并有望应用于实际航天器部件装配任务中。     

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。     

模糊控制在机器人位置控制中的应用

关节角A的控制是机器人位置控制技术中至关重要的环节，为此研究了利用模糊原理对关节角速度控制的一类问题，首先给出一类机器控制位置模型，然后利用模糊函数规则进行模糊控制器设计。通过仿真显示，本文案为机器人位置控制臂提供了新的控制途径，也拓宽了模糊控制原理的应用领域。     

机械手控制算法研究

本文对目前机器人柔顺性控制方法——阻抗控制方法、力/位混合控制方法、自适应方法、智能控制方法做了较全面的介绍;并着重论述了阻抗控制算法的研究进展情况。阐述了与一些先进的控制算法——自适应方法、智能控制方法相结合是目前阻抗控制算法研究的热点。     

基于分数阶的电动轮足式机器人腿部阻抗控制研究

为了减少机器人足端落地冲击力,提高机器人对复杂地形的适应能力,将基于位置的阻抗控制应用于电动轮足式机器人足式运动过程的柔顺性控制,提出具有分数阶结构形式的阻抗控制器以改善系统的接触性能.由于位置闭环的带宽会影响目标阻抗的实现,引入逆位置环补偿环节以提高系统的阻抗跟踪性能.仿真与实验结果表明,分数阶阻抗控制不仅能够实现足端与地面的稳定接触,而且相比于常规的二阶质量-阻尼-弹簧阻抗控制,能实现更好的接触过渡性能.      

空间五指灵巧手单指力柔顺控制系统设计

为了可靠稳定地抓握物体,空间五指灵巧手大多采用主动柔顺控制方法。针对单指研究了腱空间和关节空间两种阻抗控制方法。基于所研制灵巧手系统参数建立的动力学模型,对两种方法进行了仿真分析。仿真结果验证了腱张力分配算法和两种控制器设计的有效性。关节空间控制方法消除了耦合效应,从而具有更好的跟踪性能。     

金沙大桥的施工控制和试验研究

以广东省南海市金沙大桥为实例，阐述了连续刚构桥采用不平衡悬臂施工方法和施工控制技术．拟定现场桥梁试验方案，对主桥进行了静载和动载试验研究，与理论计算值比较，各项结构性能指标符合设计要求．工程实践表明，采用应力和变形施工双控技术，不平衡悬臂浇筑施工方法在技术上是可行的     

基于FPGA的机器人多路舵机控制器

设计了一种基于FPGA的多舵机控制器,用于小型多关节机器人的控制中.其优点是精度高,通道数多、硬件扩展方便,并大幅减少了软件编程量.实验数据表明,该设计能够达到0.01°的角度分辨率.并可在一片EP1C3T100的FPGA上实现40路以上的舵机控制.     

水下自重构机器人的自动对接控制

讨论了平面内水下自重构机器人的2个模块间的对接控制问题. 根据传感器信号强度与模块相对坐标的误差之间的关系,给出了对接控制问题的优化目标函数. 考虑到模块的运动学方程可逆,将该问题分解成了3个自由度上的子优化问题. 依据对中法思想,给出了各自由度上自动搜索的优化目标函数,并设计了相应的调整控制律. 建立了模块的逆运动学离散方程,并设计了一种稳定化修正格式以提高数值计算精度. 仿真实验结果表明,所提出的自动对接控制算法能够很好地实现模块之间的对接.     

A Loosely Coupled Control Architecture Based on Agent and CORBA for Multiple Robots

With the rapid development of information technology, adopting advanced distributed computing technology to construct robot control system is becoming an effective approach gradually.This paper proposes a distributed loosely coupled software architecture based on Agent and CORBA to control multiple robots. This model provides the robot user with agent control units at the semantic level and CORBA provides function interfaces to agent at the syntax level, which shows a good adaptability, flexibility and transparence.