系統介紹
機器人(rén)系統是(shì)由視覺傳感器、機械臂系統及主控計算機組成,其中機械臂系統又包括模塊化機械臂和(hé / huò)靈巧手兩部分。
系統模型
不(bù)确定性主要(yào / yāo)分爲(wéi / wèi)兩種主要(yào / yāo)類型:結構(structured)不(bù)确定性和(hé / huò)非結構(unstructured)不(bù)确定性,非結構不(bù)确定性主要(yào / yāo)是(shì)由于(yú)測量噪聲、外界幹擾及計算中的(de)采樣時(shí)滞和(hé / huò)舍入誤差等非被控對象自身因素所引起的(de)不(bù)确定性。結構不(bù)确定性和(hé / huò)建模模型本身有關,可分爲(wéi / wèi)
①參數不(bù)确定性 如負載質量、連杆質量、長度及連杆質心等參數未知或部分已知。
②未建模動态 高頻未建模動态,如執行器動态或結構振動等;低頻未建模動态,如動/靜摩擦力等。
模型不(bù)确定性給機械臂軌迹跟蹤的(de)實現帶來(lái)影響,同時(shí)部分控制算法受限于(yú)一(yī / yì /yí)定的(de)不(bù)确定性。應用于(yú)機械臂控制系統的(de)設計方法主要(yào / yāo)包括PID控制、自适應控制和(hé / huò)魯棒控制等,然而(ér)由于(yú)它們自身所存在(zài)的(de)缺陷,促使其與神經網絡、模糊控制等算法相結合,一(yī / yì /yí)些新的(de)控制方法也(yě)在(zài)湧現,很多算法是(shì)彼此結合在(zài)一(yī / yì /yí)起的(de)。
對柔性機械臂的(de)控制一(yī / yì /yí)般有如下方式:1)剛性化處理。完全忽略結構的(de)彈性變形對結構剛體運動的(de)影響。例如爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)避免過大(dà)的(de)彈性變形破壞柔性機械臂的(de)穩定性和(hé / huò)末端定位精度,NASA的(de)遙控太空手運動的(de)最大(dà)角速度爲(wéi / wèi)0.5deg/s。2)前饋補償法。将機械臂柔性變形形成的(de)機械振動看成是(shì)對剛性運動的(de)确定性幹擾而(ér)采用前饋補償的(de)辦法來(lái)抵消這(zhè)種幹擾。德國(guó)的(de)Bernd Gebler研究了(le/liǎo)具有彈性杆和(hé / huò)彈性關節的(de)工業機器人(rén)的(de)前饋控
對柔性機械臂的(de)控制一(yī / yì /yí)般有如下方式:1)剛性化處理。完全忽略結構的(de)彈性變形對結構剛體運動的(de)影響。例如爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)避免過大(dà)的(de)彈性變形破壞柔性機械臂的(de)穩定性和(hé / huò)末端定位精度,NASA的(de)遙控太空手運動的(de)最大(dà)角速度爲(wéi / wèi)0.5deg/s。2)前饋補償法。将機械臂柔性變形形成的(de)機械振動看成是(shì)對剛性運動的(de)确定性幹擾而(ér)采用前饋補償的(de)辦法來(lái)抵消這(zhè)種幹擾。德國(guó)的(de)Bernd Gebler研究了(le/liǎo)具有彈性杆和(hé / huò)彈性關節的(de)工業機器人(rén)的(de)前饋控