基于腕力傳感器機械臂柔順開門作業(yè)研究.pdf

1、目前，機器人廣泛地應用到工業(yè)、軍事、航天等自動化領域，為使機器人更好的完成作業(yè)任務，順應接觸的作業(yè)環(huán)境，實時修正機械臂末端的運動軌跡，本文研究了基于腕力傳感器的機械臂零點標定的方法，并結合開門作業(yè)任務，完成了機械臂柔順控制作業(yè)。
　　本文以雄克公司六自由度機械臂為研究對象，首先，搭建了以雄克機械臂為核心的控制系統(tǒng)，主機選用研華ARK5260，利用固高GTS系列運動控制器對移動平臺進行控制，并采用MFC編寫人機界面，實現(xiàn)對機械臂以及

2、相關設備的控制。同時研究了對機械臂基本運動學分析，分別完成機械臂在笛卡爾空間和關節(jié)空間的規(guī)劃，實現(xiàn)了機械臂執(zhí)行任務的基本運動規(guī)劃。
　　其次，針對機械臂運動時負載端姿態(tài)變化影響腕力傳感器測量結果問題，提出一種腕力傳感器負載端重力補償算法。通過分析機械臂負載端不同姿態(tài)下的重力變化形式，采用實驗方法測定負載端重力與重心參數(shù)。建立了腕力傳感器重力補償系統(tǒng)模型，結合機械臂運動學方程，推導出腕力傳感器負載端重力補償算法和機械臂末端作用力解算

3、方法，并應用算例進行MATLAB與ADAMS聯(lián)合仿真。仿真表明本補償算法能有效地消除負載端姿態(tài)變化影響，通過腕力傳感器準確地測量機械臂所受的外力信息，驗證了機械臂腕力傳感器負載端重力補償算法的正確性。
　　最后，結合開門作業(yè)任務，分析了機械臂在開門過程中受力情況，在基于笛卡爾空間位置控制的基礎上，提出了一種基于阻抗控制的柔順開門作業(yè)規(guī)劃，完成柔順開門作業(yè)的實驗，合理選取開門過程參數(shù)。在通過精準位置控制的基礎上，保證了機械臂末端在不