基于神经网络的工业机器人扭矩预测、负载识别以及碰撞检测研究

来源 :安徽工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lingwei99
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工业机器人的控制系统具有时变、强耦合和非线性等特征,同时还包含测量误差、随机扰动和负载多变等诸多不确定因素,因此获得一个准确的运动控制模型相当困难,提高运动精度一直都是机器人控制领域研究的重要课题。为了提高控制模型对上述不确定因素的应对能力,本文利用神经网络强大的非线性拟合能力,对机器人的关节扭矩预测、末端负载识别以及碰撞检测展开了研究。针对机器人的关节扭矩预测,首先在负载固定情况下,将机器人工作场景分为路径固定速比固定、路径固定速比可变、路径和速比均可变等几种,分别建立了相应的关节扭矩预测模型。路径和速比均可变的预测绝对误差为3.9%,其余场景的预测绝对误差均在1%左右。在路径固定情况下,验证了速比、负载对模型预测效果的影响很小。针对路径固定速比固定、路径固定速比可变这两种场景建立了能适应负载变化的扭矩预测模型,相应的预测绝对误差分别为2.13%和1.42%。针对机器人的末端负载识别,建立了五种场景对应的负载识别模型,负载绝对预测误差分别为2.22%、2.88%、5.55%、3.44%和21.6%。在路径和速比均固定情况下,验证了速比越小模型的预测效果越好。针对机器人的碰撞检测,对比分析基于固定阈值和神经网络两种方法的碰撞检测效果。实验结果表明,神经网络算法对于机器人大部分场景的关节扭矩和末端负载预测较为准确,能够应用于机器人控制。但对一些较为复杂场景的预测效果稍差,仍需进一步的研究分析。基于神经网络的方法能够准确地检测出碰撞发生位置,且检测延时在8ms以内。
其他文献
活性炭具有比表面积大、孔隙率高和表面含氧官能团丰富等优点,使得其在各种气体和液体的吸附分离方面具有极大应用前景。在能源和资源紧缺、环境恶化的当下,能源和资源的清洁
为装点城市夜景,对既有大跨桥梁进行光彩亮化工程改造已经成为一种趋势,但是安装亮化灯具会显著改变大跨桥梁索结构的气动特性及风致振动响应。为保证桥梁结构安全及长期使用寿命,有必要对大跨桥梁索结构安装亮化灯具后的气动特性及风致振动响应进行研究。本文围绕亮化灯具对索结构的气动特性的影响展开如下研究:首先,介绍了圆柱绕流,计算流体力学和静力三分力的基础理论,建立二维的CFD数值模型,通过对比前人研究成果验证
为改善喷气涡流纺产品结构单一性及提高亚麻纱线蓬松度,开发一款喷气纺麻类混纺纱,为企业生产亚麻喷气涡流纺纱提供工艺数据支撑。本课题以企业实际生产喷气涡流纺亚麻/棉出现的问题为立题目标,对实际喷气涡流纺亚麻/棉纱线过程中出现的亚麻纤维堵塞纺纱喷嘴以及亚麻纤维包覆纱芯难等问题展开研究。首先确定亚麻与棉的混纺比,制备亚麻/棉纤维须条。根据纺纱要求亚麻纱线含量最低为30%以及喷气涡流纺最高纺亚麻极限,将亚麻
投资是一个企业生存之本,投资效率的高低也直接和企业的投资决策相关,并直接影响着一个企业的生死。然而,企业的投资由于受各方面因素的影响,投资并非总是有效的,投资过度与
[摘要]新疆和平解放以来,中国共产党高度重视新疆文化建设,新疆文化事业发展取得重大成就。新疆文化建设以科学的理论为指导,在文化政策制定中贯彻落实党的路线方针政策,在新疆治理的总布局中规划文化建设,将意识形态领域反分裂斗争作为重要任务,以丰富各族群众精神文化生活为重要目标,充分发挥兵团在文化方面的特殊作用。这些历史经验对当前和今后一个时期新疆贯彻落实“文化润疆”方针具有重要的借鉴意义。  [关键词]
在没有躯体运动的情况下,根据记忆在思维中排练特定动作的动态过程称为运动想象(Motor Imagery,MI)。运动想象脑-机接口(Brain-Computer Interface,BCI)是指通过在大脑中想象
近年来,随着智能制造业的崛起与物流仓储系统的扩大,对基于非预定路径导航方式的AGV也有了更多的需求和更高的技术要求。同时定位与建图(SLAM)技术是目前对于非预定路径导航问题最主要的解决方案,研究SLAM的算法优化和应用具有很大的研究价值与实际工程意义。根据所采用的场景扫描感知的传感器类型,SLAM技术大致分为激光与视觉这两种常用的方法。本文对这两种基于单一传感器的SLAM技术进行分析,针对各自在
改革开放以来,我国经济历经近四十年高速增长阶段后正处于转型发展过程中。随着资本流动愈加频繁,在全国范围内形成了以上海为代表的几大金融集聚区域和金融中心。在更普遍意
贫困问题是阻碍经济持续稳定均衡增长的重要因素之一,农村贫困地区是脱贫攻坚的薄弱环节和重点区域,农村贫困人口脱贫是全面建成小康社会过程中最艰巨的任务。习近平总书记在2015年中央扶贫开发工作会议中明确指出,我国要确保在2020年全面消除全国贫困问题。近年来,随着精准扶贫政策的逐步实施,我国扶贫模式发生了较大变化,金融扶贫已成为助力脱贫攻坚的重要途径之一。与此同时,我国逐步完善了金融扶贫框架,金融扶贫
由于上级政府分配的低保名额和实际应保家庭数量存在偏差,为了保证指标落地,上级政府会将低保名额最终分配权移交给基层政府,而基层政府在识别应保家庭中又常常会偏离政策文件规定。因此,本文在对贫困人口的识别中放弃单一收入维度的识别方法,尝试采用线性化倾向值得分来重新定义贫困人口,将“贫困测量误差”从低保政策“瞄准误差”中剥离出来,以更符合现实情景的角度来评价农村低保政策瞄准效果,并对其减贫效应进行分析。利