凈化機(jī)器人碰撞保護(hù)控制技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、安全問題一直是機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題之一。凈化機(jī)器人作為集束型設(shè)備的重要組成部分，其安全性與可靠性影響到整條生產(chǎn)線的質(zhì)量與效率。運(yùn)行過程中，凈化機(jī)器人難免與周圍環(huán)境發(fā)生碰撞，因此如何及時(shí)檢測碰撞的發(fā)生對于凈化機(jī)器人及晶圓安全性具有非常重要的作用。為了及時(shí)檢測碰撞，避免不必要的損失，本文對凈化機(jī)器人碰撞保護(hù)控制技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　論文首先對國內(nèi)外凈化機(jī)器人及機(jī)器人碰撞保護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹。在對碰撞保護(hù)技術(shù)分析對比的基礎(chǔ)

2、上，確定了本文實(shí)施方案。并根據(jù)凈化機(jī)器人結(jié)構(gòu)形式及運(yùn)行原理，運(yùn)用D-H法建立了凈化機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，通過Lagrange函數(shù)對其動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行了推導(dǎo)，為凈化機(jī)器人碰撞檢測算法的實(shí)現(xiàn)提供理論依據(jù)。
　　根據(jù)凈化機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，通過引入廣義動(dòng)量的方式，提出了一種基于力矩誤差的機(jī)器人碰撞保護(hù)技術(shù)。該方法不需使用外部傳感器，只需以機(jī)器人理論位移、速度、加速度以及實(shí)際位移、速度為輸入信息，所受到的干擾力矩為輸出信息，比較輸出信息與

3、預(yù)先設(shè)定的閾值大小來判斷是否發(fā)生碰撞。針對所提出算法存在的一些缺點(diǎn)，進(jìn)一步引入系統(tǒng)誤差對其進(jìn)行了改進(jìn)。
　　為了驗(yàn)證算法的有效性，進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)分析。借助ADAMS獲得凈化機(jī)器人運(yùn)行過程參數(shù)信息，并通過MATLAB分析處理。結(jié)果顯示，本文所提出的算法能夠有效地檢測碰撞，并具有較高的可靠性與實(shí)時(shí)性。然后，通過搭建凈化機(jī)器人碰撞保護(hù)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對機(jī)器人發(fā)生剛性碰撞和柔性碰撞兩種情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，本文所提出的算法能夠滿足