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一维光学位置传感器融合的非接触多自由度位姿测量系统
被引量：
1
1
作者
莫嘉嗣
陈健欢
+3 位作者
温远航
梁杰俊
陈秋烁
闫国琦
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期344-356,共13页
为实现机器人末端位姿多自由度实时测量反馈,融合一维光学位置传感器(Position Sensitive Detector,PSD)建立了平面3自由度非接触测量系统,对其测量原理,信号处理电路,环境光干扰去除和非线性标定算法等进行研究。根据PSD传感器测量特...
为实现机器人末端位姿多自由度实时测量反馈,融合一维光学位置传感器(Position Sensitive Detector,PSD)建立了平面3自由度非接触测量系统,对其测量原理,信号处理电路,环境光干扰去除和非线性标定算法等进行研究。根据PSD传感器测量特性和平面3自由度测量要求设计了4-PSD测量系统,并建立测量系统数学模型。研究了PSD传感器的信号处理电路,通过运放和除法器实现了单个PSD的信号处理,结合单片机与A/DC采样电路,实现了上位机的高频率信号采集。对4-PSD测量系统进行预实验,为消除环境光干扰,通过激光调制和数字滤波等方法进行验证。最后,通过激光位移传感器标定4-PSD测量系统,介绍了4-PSD的标定步骤(原点、转角、长度和二阶非线性标定),测定了系统标定后的误差分布。该测量系统具有较高的测量频率(50 Hz)。标定实验结果表明:标定后的4-PSD测量系统在70 mm×70 mm内,测量精度平均为0.49 mm,比标定前降低了90%的误差,能满足大部分高速、高精度机器人末端的非接触式实时测量反馈需求。
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关键词
光学位置传感器
位姿测量
实时反馈
测量标定
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职称材料
一种基于位姿反馈的工业机器人定位补偿方法
被引量：
22
2
作者
何庆稀
游震洲
孔向东
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期872-876,共5页
为了提高工业机器人的绝对定位精度,提出了一种基于末端位姿闭环反馈的机器人精度补偿方法。该方法通过激光跟踪仪测量实时跟踪机器人末端靶标点的位置来监测机器人末端的位姿,并通过对靶标点的实际位置和理论位置进行匹配获得机器人末...
为了提高工业机器人的绝对定位精度,提出了一种基于末端位姿闭环反馈的机器人精度补偿方法。该方法通过激光跟踪仪测量实时跟踪机器人末端靶标点的位置来监测机器人末端的位姿,并通过对靶标点的实际位置和理论位置进行匹配获得机器人末端的位姿偏差。工业机器人系统与激光跟踪测量系统通过局域网进行数据通信,并根据位姿偏差数据对机器人末端的位姿进行修正。最后通过实验对基于末端位姿闭环反馈的机器人精度补偿方法进行验证,实验表明,经过位姿闭环反馈补偿后机器人末端位置误差最大幅度可以降低到0.05mm,姿态误差最大幅度可以降低到0.012°。
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关键词
工业机器人
绝对定位精度
位姿闭环反馈
激光跟踪仪
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职称材料
面向非合作目标抓捕的机械臂轨迹规划方法
被引量：
9
3
作者
徐拴锋
杨保华
+3 位作者
张笃周
朱志斌
唐强
张海博
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2014年第4期8-15,共8页
文章针对非合作目标抓捕问题设计了基于误差反馈系数的机械臂轨迹规划算法。考虑到空间机械臂在轨服务要求,采用反作用零空间方法来规划机械臂运动轨迹以实现机械臂与航天器之间的协调运动。为避免在规划起始阶段位姿误差较大可能导致...
文章针对非合作目标抓捕问题设计了基于误差反馈系数的机械臂轨迹规划算法。考虑到空间机械臂在轨服务要求,采用反作用零空间方法来规划机械臂运动轨迹以实现机械臂与航天器之间的协调运动。为避免在规划起始阶段位姿误差较大可能导致机械臂关节速度过大的问题,引入了位姿误差反馈系数。为对空间机械臂抓捕非合作目标的轨迹规划技术进行验证,搭建了地面半物理仿真系统。试验结果表明,通过合理选择位姿误差反馈系数,设计的轨迹规划算法能够使固定基座机械臂末端执行器以较为均匀的速度逼近非合作目标,并能以较高精度实现对非合作目标的抓捕。该试验可以为空间机械臂抓捕非合作目标的轨迹规划提供参考。
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关键词
自由漂浮空间机械臂
非合作目标
轨迹规划
位姿误差反馈系数
半物理仿真
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职称材料
题名
一维光学位置传感器融合的非接触多自由度位姿测量系统
被引量：
1
1
作者
莫嘉嗣
陈健欢
温远航
梁杰俊
陈秋烁
闫国琦
机构
华南农业大学工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期344-356,共13页
基金
广东省基础与应用基础研究基金资助项目(No.2020A1515110191)
国家自然科学基金资助项目(No.52205266)。
文摘
为实现机器人末端位姿多自由度实时测量反馈,融合一维光学位置传感器(Position Sensitive Detector,PSD)建立了平面3自由度非接触测量系统,对其测量原理,信号处理电路,环境光干扰去除和非线性标定算法等进行研究。根据PSD传感器测量特性和平面3自由度测量要求设计了4-PSD测量系统,并建立测量系统数学模型。研究了PSD传感器的信号处理电路,通过运放和除法器实现了单个PSD的信号处理,结合单片机与A/DC采样电路,实现了上位机的高频率信号采集。对4-PSD测量系统进行预实验,为消除环境光干扰,通过激光调制和数字滤波等方法进行验证。最后,通过激光位移传感器标定4-PSD测量系统,介绍了4-PSD的标定步骤(原点、转角、长度和二阶非线性标定),测定了系统标定后的误差分布。该测量系统具有较高的测量频率(50 Hz)。标定实验结果表明:标定后的4-PSD测量系统在70 mm×70 mm内,测量精度平均为0.49 mm,比标定前降低了90%的误差,能满足大部分高速、高精度机器人末端的非接触式实时测量反馈需求。
关键词
光学位置传感器
位姿测量
实时反馈
测量标定
Keywords
position
Sensitive Detector(PSD)sensor
position
and
orientation
measurement
real-time
feedback
measurement and calibration
分类号
TH744 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
一种基于位姿反馈的工业机器人定位补偿方法
被引量：
22
2
作者
何庆稀
游震洲
孔向东
机构
温州职业技术学院
温州大学瓯江学院
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期872-876,共5页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2011AA04A101)
文摘
为了提高工业机器人的绝对定位精度,提出了一种基于末端位姿闭环反馈的机器人精度补偿方法。该方法通过激光跟踪仪测量实时跟踪机器人末端靶标点的位置来监测机器人末端的位姿,并通过对靶标点的实际位置和理论位置进行匹配获得机器人末端的位姿偏差。工业机器人系统与激光跟踪测量系统通过局域网进行数据通信,并根据位姿偏差数据对机器人末端的位姿进行修正。最后通过实验对基于末端位姿闭环反馈的机器人精度补偿方法进行验证,实验表明,经过位姿闭环反馈补偿后机器人末端位置误差最大幅度可以降低到0.05mm,姿态误差最大幅度可以降低到0.012°。
关键词
工业机器人
绝对定位精度
位姿闭环反馈
激光跟踪仪
Keywords
industrial robot
absolute
position
ing accuracy
closed-loop feedback of position and orientation
laser tracker
分类号
TP202 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH242 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
面向非合作目标抓捕的机械臂轨迹规划方法
被引量：
9
3
作者
徐拴锋
杨保华
张笃周
朱志斌
唐强
张海博
机构
北京控制工程研究所
空间智能控制国家重点试验室
中国空间技术研究院
出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2014年第4期8-15,共8页
基金
国家高技术研究发展计划(863)(2012AA120602)
重点基础研究发展计划(973)(2013CB733100)资助项目
文摘
文章针对非合作目标抓捕问题设计了基于误差反馈系数的机械臂轨迹规划算法。考虑到空间机械臂在轨服务要求,采用反作用零空间方法来规划机械臂运动轨迹以实现机械臂与航天器之间的协调运动。为避免在规划起始阶段位姿误差较大可能导致机械臂关节速度过大的问题,引入了位姿误差反馈系数。为对空间机械臂抓捕非合作目标的轨迹规划技术进行验证,搭建了地面半物理仿真系统。试验结果表明,通过合理选择位姿误差反馈系数,设计的轨迹规划算法能够使固定基座机械臂末端执行器以较为均匀的速度逼近非合作目标,并能以较高精度实现对非合作目标的抓捕。该试验可以为空间机械臂抓捕非合作目标的轨迹规划提供参考。
关键词
自由漂浮空间机械臂
非合作目标
轨迹规划
位姿误差反馈系数
半物理仿真
Keywords
Free-floating space manipulator
Non-cooperative object
Trajectory planning
feedback
coefficient for
position
/
orientation
error
The hardware-in-the-loop experiment
分类号
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一维光学位置传感器融合的非接触多自由度位姿测量系统
莫嘉嗣
陈健欢
温远航
梁杰俊
陈秋烁
闫国琦
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种基于位姿反馈的工业机器人定位补偿方法
何庆稀
游震洲
孔向东
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
22
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
面向非合作目标抓捕的机械臂轨迹规划方法
徐拴锋
杨保华
张笃周
朱志斌
唐强
张海博
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2014
9
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职称材料
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