【摘 要】
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在配电线路维护这个危险系数高、劳动强度大的领域采用机器人代替人工作业必将成为新的发展趋势,而多机器人协作技术正是提高机器人自主性与灵活性的关键技术。本文围绕双机械臂系统的基坐标系标定、轨迹规划以及位置力协调控制,展开了研究、设计和实验,论文主要完成了以下工作:（1）对双机械臂系统的基坐标系标定方法展开了研究,设计并实现了基于“握手”动作的基坐标系标定方法,同时,应用3D打印方法为待标定的机械臂末端
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在配电线路维护这个危险系数高、劳动强度大的领域采用机器人代替人工作业必将成为新的发展趋势,而多机器人协作技术正是提高机器人自主性与灵活性的关键技术。本文围绕双机械臂系统的基坐标系标定、轨迹规划以及位置力协调控制,展开了研究、设计和实验,论文主要完成了以下工作:（1）对双机械臂系统的基坐标系标定方法展开了研究,设计并实现了基于“握手”动作的基坐标系标定方法,同时,应用3D打印方法为待标定的机械臂末端安装标定针,提高标定精度。通过实验验证了标定精度满足实际作业任务需求,为双机械臂协作轨迹规划奠定了基础。（2）对双机械臂协作系统的运动学进行了研究,在对不同协作运动模式下机械臂末端位姿约束进行详细分析的基础上,针对具体的双机械臂协作任务,提出了采用非均匀有理B样条曲线（NURBS曲线）,在笛卡尔空间下进行机械臂末端轨迹规划,通过MATLAB仿真验证,该方法能够满足实际任务轨迹控制的要求。（3）基于双机械臂协作轨迹规划的结果,设计并实现了基于粒子群优化算法,以双机械臂协作系统整体可操作度作为适应度函数的轨迹初始点优化方法,并针对优化过程中可能出现的超出约束空间以及奇异点两种情况,提出了合适的位置更新策略。最终得到了能够规避奇异点,并在约束空间下双机械臂协作系统可操作度最优的初始协作位置以及对应的运动轨迹。（4）研究了阻抗控制以及位置力混合控制的机械臂动力学控制方法。在分析双机械臂协作搬运力学模型的基础上,提出了了基于主从式控制策略的自适应阻抗控制方法,其中,主机械臂采用位置控制,从机械臂采用位置及力控制,仿真以及实验结果表明,该控制器能够实现位置以及力跟踪控制。
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