双机器人协调运动中的运动控制研究

来源 :西安工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caicai_0326
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工业机器人的快速发展以及应用场合的扩展,使得人们期望机器人能够完成更多复杂的任务,要求其拥有更高的运行速度和控制精度。在工业生产中,存在一些复杂困难的工作任务,比如搬运质量较大或者体积较大的工件、加工运动的工件或者需要较大的工作范围,单台工业机器人难以独立完成。但是如果两台或者多台机器人协调作业,就能够高质量的完成任务。针对工业机器人应用领域出现的实际问题,以本实验室的双工业机器人设备为研究对象,在松协调任务下,对双机器人的轨迹规划、运动控制等方面进行了理论研究,用模拟仿真软件对机器人进行了实验仿真分析。
  首先,文章采用标准的D-H法分别对双机器人系统中的四自由度机器人和六自由度机器人建立连杆坐标系,利用连杆参数以及连杆坐标系之间的变换关系推导出机器人的正运动学和逆运动学方程,从而可以得出双机器人的运动学方程。在双机器人系统的运动学方程基础上,基于MATLAB利用蒙特卡罗算法求出双机器人系统中单台机器人各自的工作空间以及协调工作空间。
  然后,对关节空间与笛卡尔空间中的几种轨迹规划方法进行了描述和深入的研究。以叠毛巾任务为研究背景,对机器人进行轨迹规划并对轨迹曲线进行分析。对双机器人系统的运动学关系进行了深入的分析,利用MALTLAB中的RoboticsToolbox,对松协调操作任务进行了具体的分析和仿真。仿真结果显示在工作范围内,根据文中所分析的运动学关系,机器人路径上的各个路径点,末端执行器均可到达。而且两个机器人在运动过程中运行平稳,可以协调完成规定任务,因而证明了理论分析的正确性。
  文章最后阐述了机器人的底层关节部位的控制算法并展开研究。针对传统的PID控制算法,其参数需要根据对象运行情况进行手动调整,本文采用模糊PI控制,通过在线调整参数来达到改善控制性能的目的,提高机器人的控制精度。
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各类电源在出厂时都需要进行各项测试以检验其是否合格。使用的传统测试负载一般为R、L、C的串并联形式构成,不但体积大、重量大、使用不方便,而且造成电能的大量损耗。传统负载类型比较单一,无法满足一些特殊电源的测试需求。本文结合电力电子技术、自动控制原理、微机控制技术研究了一种单相交流电子负载。它具有体积小、重量轻、负载调节灵活等优点,能够按实际需求控制被测电源输出电流的幅值和相位,从而可以模拟线性、非