基于六维传感的机器人打磨姿态修正与接触力控制技术研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fanjun6699
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
在大型工件磨抛领域,为了提高磨抛精度和表面一致性,机器人正在逐渐取代人工。由于大型工件在制造、装夹、标定过程中存在不可避免的误差,基于几何学的离线编程路径并不能较好的实现曲面贴合和恒力接触,导致磨抛效果并不理想,而基于力觉的机器人研究是提高机器人系统适应性和智能性的重要手段。所以本文借助机械臂末端的力觉传感器,在约束条件下进行位姿修正和接触力控制研究和探讨。开展了基于位姿的力矩阻抗控制和基于位置的力阻抗控制研究,以提高机器人仿形贴合能力,改善机器人在未知环境中的力控制性能。本文主要进行了如下创新型工作:首先,通过对磨抛过程中机器人接触状态和接触力分析,开展了基于位姿的力矩阻抗控制研究,建立Matlab/Simulink仿真模型,通过分析不同阻抗参数下力矩响应特性,推导出参数选择原则,针对姿态修正中出现的颤振问题,提出一种改进零力矩控制策略,以提高机器人仿形贴合能力,动态适应能力。其次,针对传统阻抗控制对未知环境适应性不足问题,对阻抗控制模型进行误差分析,提出一种基于模型参考自适应的阻抗控制算法,在线估计环境的刚度和位置,减少机器人碰撞冲击,提高未知环境适应能力,通过Matlab/Simulink仿真验证了该算法的有效性。最后,在ABB磨抛实验平台进行仿形贴合实验和接触力控制实验,验证以上控制策略的有效性。对比分析了位置模式(无力控)、阻抗力控制模式、力/姿态混合阻抗控制模式下的磨抛加工质量,验证本文提出的力/姿态混合阻抗控制策略在机器人磨抛加工中的应用效果。
其他文献
东亚小花蝽是一种被广泛应用于蔬菜的杂食性天敌,可以有效防治刺吸式害虫如蓟马、蚜虫等。为在茶园利用东亚小花蝽进行生物防治,本研究对其繁殖发育所必需的因素产卵植物进行室内筛选,其主要研究结果如下:室内测定了益母草、白三叶草、紫花地丁、格桑花、毛叶苕子、红花苕子、兰花苕子、红豆、绿豆、花生、黄豆、地芸豆、萝卜、茶芽共14种植物为产卵植物时,东亚小花蝽的繁殖能力、发育生长能力和生命参数以及偏好实验发现:卵
随着经济的快速发展,人们对物流的需求日益增长。导致收货方的分布更加分散,并且多数收货方货量较少,单个收货方的货量难以达到整车运输所需要的量。物流企业如何通过甩箱运输和科学的路径优化,降本提效,为客户提供更好的服务和用户体验,是物流企业急需解决的问题之一。H公司作为物流企业,甩箱运输业务是它的主要业务之一。由于甩箱运输货量统计存在时滞性,为了优化H公司内埠倒运站点与分拨中心之间的甩箱运输路径。本文先
目前,国内外对基于机器视觉的胶囊缺陷检测技术研究日渐成熟,也相继出现了一些胶囊表面缺陷检测设备。使用机器实现自动化检测,能大大提高企业的竞争力。国外对该领域的研究较早于国内,检测技术也更成熟,但国外的检测设备售价昂贵,这给国内很多胶囊生产企业的检测模式转型带来了阻碍。因此,对胶囊缺陷在线检测技术的研究是非常有实际意义的。本文以采用机器视觉技术实现胶囊表面缺陷自动在线检测为研究目的。主要研究内容如下
丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是土壤中最重要的微生物类群之一,在促进植物生长、提高作物产量、环境修复及生态平衡稳定等方面意义重大。梵净山国家自然保护区保存着较为完好的生态系统,动植物种类丰富,森林类型多样,是进行生物多样性研究的理想样地。本研究通过采集梵净山保护区内常见7种竹类(阔叶箬竹、箭竹、箬竹、毛竹、狭叶方竹、龙头竹和巴山木竹)根际土壤,采用
茶叶斑病是一类常见的茶树病害,它严重影响茶叶产量和品质。分离鉴定茶叶斑病的病原、研究叶斑病的发生流行规律、筛选绿色高效的药剂、研究药剂作用机制,对于茶叶斑病的防治具有重要的意义。本论文从贵州省余庆县二龙茶区茶叶斑病中分离纯化多个菌株,其中代表性菌株GZYQ2018YQX001在PDA上的菌落形态,早期正面呈白色,反面从中央向外,逐渐变成淡黄色。随着培养时间的加长,气生菌丝变浓密,菌落背面呈黄色。到
本文的研究对象为核电用双相不锈钢S32101,双相不锈钢是由铁素体和奥氏体两相组成,两相的含量约各占50%,因此具有良好力学性能和耐腐蚀性能。相对于传统304奥氏体不锈钢,双相不锈钢S32101具有更高的屈服强度、更好的耐点腐蚀性能和更低的价格。但是,双相不锈钢S32101在生产和使用过程中仍存在一些问题,如轧制过程中容易产生边裂缺陷、低温时冲击韧性降低。目前国内外针对这些问题的研究报道有限,本文
丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是地球上最重要的根系相关微生物之一,可与约70%~90%的陆生植物形成共生关系,AMF可以调节植物群落和生物地球化学循环,并通过直接和间接的方式影响许多生态系统过程。尽管生态系统中AMF的重要性已得到广泛认可,但目前对其多样性和组成认识尚不充分。梵净山有着世界上同纬度保护最完好的原始森林,保护区内物种多样性丰富,蕨类植
电流密度剖面分布控制是实现高约束模(H)的一个重要研究课题。本文选取J-TEXT托卡马克装置的实验放电参数,采用2维等离子体平衡模型,研究了装置放电过程中的磁场和流场的空间分布结构,并探究了不同外加驱动电流剖面对等离子体约束性能的影响,主要研究内容如下:(1)基于2维载流型等离子体平衡方程组,把流场效应看成一阶小量,分析了磁场和自洽流场的结构分布特征。数值模拟结果表明:只有零阶平衡磁面上没有径向磁
石漠化生境土层浅薄、干旱贫瘠,很多植物难以生存。三叶木通作为石漠化生境适生物种,耐干旱贫瘠,可用于石漠化区生态治理。本研究在贵州省贵阳市花溪区和安顺市关岭县两地分别选取石漠化生境与普通生境(对照)种植三叶木通,探究石漠化生境对三叶木通根、茎、叶等不同器官的形态结构、生长和生理特性的影响。主要结果如下:1、明确了石漠化生境对三叶木通生长指标的影响。石漠化生境下三叶木通形态指标表现出:植株生长缓慢,茎
双炔酰菌胺(杀菌剂)由瑞士的先正达公司研发生产,其在中国专利将于2021年届满,专利保护期限后,其可能会被大量生产和使用。本论文首次报道双炔酰菌胺在中国黑龙江、安徽、贵州、海南四地土壤和不同水体中的立体选择性降解行为,为准确评价其在环境中的风险和安全性提供数据支持。双炔酰菌胺在四种土壤中的立体选择性降解试验结果表明:(1)R-(-)-双炔酰菌胺和S-(+)-双炔酰菌胺在不同条件土壤中的半衰期分别介