冗余驱动并联机器人的力位混合控制对比研究

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作者 郝亮亮 刘小娟 +1 位作者 简阔 李彦龙 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期106-109,共4页

为了改善应用于高精度磨床的冗余并联机器人的运动控制精度,对2-UPR/2-RPU冗余驱动并联机器人展开其冗余驱动力位混合控制策略的对比研究。首先,基于虚功原理并根据几何特性构建并联机器人的动力学模型,在此基础上利用MATLAB软件建立仿... 为了改善应用于高精度磨床的冗余并联机器人的运动控制精度,对2-UPR/2-RPU冗余驱动并联机器人展开其冗余驱动力位混合控制策略的对比研究。首先,基于虚功原理并根据几何特性构建并联机器人的动力学模型,在此基础上利用MATLAB软件建立仿真模型;其次,在分析传统力位混合控制的基础上提出一种基于驱动力协调方法控制下的力位混合控制策略;最后,基于Simulink在并联机器人的两种力位混合控制策略下进行跟踪曲线误差和驱动力偏差实例仿真对比分析研究。仿真结果表明,两种控制策略的跟踪误差相同,基于驱动力协调方法的力位混合控制策略对并联机器人具有协调位控关节驱动力的作用,其驱动力分配更均衡,可实现2-UPR/2-RPU并联机器人的快速响应和高精度控制,有效降低了曲面打磨的跟踪曲线误差,为并联机器人的应用奠定了理论基础。 展开更多

关键词 并联机器人 冗余驱动 动力学 力位混合控制策略 协调控制

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机器人力位混合控制算法的仿真控制策略模型研究

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作者 曹宏利 《农机使用与维修》 2025年第7期100-103,107,共5页

力位混合控制技术是实现高精度与高稳定性操作的重要手段。该文针对机器人在接触作业中存在的刚性碰撞、控制不稳定等问题,通过建立基于阻抗控制和刚度调节机制的仿真模型,构建了位置与力控制相结合的控制框架。引入虚拟环境参数与控制... 力位混合控制技术是实现高精度与高稳定性操作的重要手段。该文针对机器人在接触作业中存在的刚性碰撞、控制不稳定等问题,通过建立基于阻抗控制和刚度调节机制的仿真模型,构建了位置与力控制相结合的控制框架。引入虚拟环境参数与控制误差反馈机制,可以有效提升系统对环境不确定性和扰动的鲁棒性。利用MATLAB/Simulink平台进行了多组仿真试验,验证所提出控制策略在典型操作任务中的跟踪精度与动态响应性能。研究结果表明,系统位置跟踪误差的均方根值为0.46 mm,接触力稳态误差小于5%,力控制响应时间小于0.5 s,均优于常规固定参数控制方案。 展开更多

关键词 机器人 力位混合控制 阻抗控制 仿真模型 柔顺控制 SIMULINK

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双悬臂截割机器人相对动力学建模与力位混合控制研究

3

作者 刘鹏 周昊晨 +7 位作者 马宏伟 曹现刚 张旭辉 段学超 毛清华 田海波 薛旭升 王川伟 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第10期80-89,共10页

双悬臂截割机器人可解决传统单臂掘进机在截割大尺寸断面时效率低下的难题,但其与煤岩的动态交互影响控制性能。现有研究以双臂接触同一对象形成运动闭链为前提,无法满足双悬臂截割机器人双臂运动及末端截割头输出力的控制要求。针对该... 双悬臂截割机器人可解决传统单臂掘进机在截割大尺寸断面时效率低下的难题,但其与煤岩的动态交互影响控制性能。现有研究以双臂接触同一对象形成运动闭链为前提,无法满足双悬臂截割机器人双臂运动及末端截割头输出力的控制要求。针对该问题,设计了一种基于机器人相对动力学模型的力位混合控制系统。建立双悬臂截割机器人运动学和动力学模型,基于机器人的相对雅可比矩阵及虚位移与虚功原理推导出机器人的相对动力学模型,通过单一变量同时描述机器人双臂的运动状态,将机器人双臂独立的动力学模型整合为一个整体。基于机器人的相对动力学模型,设计了机器人双臂力位混合控制系统,通过李雅普诺夫函数验证了系统的稳定性和可行性。仿真结果表明:双悬臂截割工艺较单悬臂截割拥有更大的工作空间,具有一次性实现大断面截割的能力;双悬臂截割机器人力位混合控制系统能够完成对期望相对位置和期望相对力的同步跟踪,对截割头期望位置跟踪的绝对误差在0.3132 m以内,均方根误差为0.1447 m。 展开更多

关键词 巷道掘进 双悬臂截割机器人 力位混合控制 相对动力学 相对雅可比矩阵

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机器航天员轴孔装配过程中的力位混合控制方法 被引量：11

4

作者 陈钢 王玉琦 +2 位作者 贾庆轩 孙汉旭 张晓东 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期410-419,共10页

针对机器航天员轴孔装配任务高精度控制要求,提出一种考虑协调操作的力位混合控制方法。在建立含耦合分支的机器航天员动力学方程的基础上,推导轴孔装配过程中双臂协调操作运动约束关系,设计机器航天员考虑协调操作的力位混合控制方法,... 针对机器航天员轴孔装配任务高精度控制要求,提出一种考虑协调操作的力位混合控制方法。在建立含耦合分支的机器航天员动力学方程的基础上,推导轴孔装配过程中双臂协调操作运动约束关系,设计机器航天员考虑协调操作的力位混合控制方法,并通过仿真对控制方法的正确性和有效性进行校验。结果表明:利用本文提出的方法实现了对机器航天员轴孔装配过程中的双臂相对运动以及相互作用力的高精度控制;与传统的未考虑协调操作的力位混合控制方法相比,文中提出的方法在提高控制精度的同时缩短了操作时间,提高了轴孔装配效率。 展开更多

关键词 机器航天员 轴孔装配 协调操作 力位混合控制

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飞机大部件调姿平台力位混合控制系统设计 被引量：16

5

作者 罗中海 孟祥磊 +2 位作者 巴晓甫 费少华 方强 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期265-274,共10页

为了解决调姿平台中,由于三坐标定位器自身各轴垂直度和相互各轴平行度误差引起的调姿误差以及对飞机大部件造成内力的问题,提出一种飞机大部件调姿平台的力/位置混合控制方法.通过建立调姿误差模型,分析三坐标定位器自身垂直度和相互... 为了解决调姿平台中,由于三坐标定位器自身各轴垂直度和相互各轴平行度误差引起的调姿误差以及对飞机大部件造成内力的问题,提出一种飞机大部件调姿平台的力/位置混合控制方法.通过建立调姿误差模型,分析三坐标定位器自身垂直度和相互平行度误差对姿态控制以及部件内力的影响;根据机构雅可比矩阵条件数,提出调姿平台力控制轴和位置控制轴分配策略;通过静态误差计算得到,在三坐标定位器垂直度误差为0.05mm/m,同向轴两两之间最大平行度误差为0.1mm/m且平均平行度误差为0.07mm/m时,在给定的部件尺寸和调姿轨迹下,力/位置混合控制方法的调姿精度优于全位置控制方法,并且显著降低了调姿部件内力.实验结果表明,力控制器在位置扰动下能够稳定跟随力矩指令,动态误差在±0.03N·m内,满足定位器调姿控制要求. 展开更多

关键词 定位器 力位混合控制 调姿内力 冗余驱动

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主动过约束并联机构6PUS+UPU力位混合控制 被引量：4

6

作者 刘晓飞 姚建涛 +2 位作者 张强 顾伟栋 赵永生 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2427-2433,共7页

为了解决主动过约束并联机构驱动协调性问题,提出一种基于动力学的力位混合控制策略。以6PUS+UPU并联机构为研究对象,基于运动学分析的基础,利用虚功原理推导了机构整体动力学模型与单分支动力学模型,进而得到机构期望内力;以机构内力... 为了解决主动过约束并联机构驱动协调性问题,提出一种基于动力学的力位混合控制策略。以6PUS+UPU并联机构为研究对象,基于运动学分析的基础,利用虚功原理推导了机构整体动力学模型与单分支动力学模型,进而得到机构期望内力;以机构内力和运动精度为控制目标,在力位混合驱动的基础上提出一种基于动力学的力位混合控制策略;以6PUS+UPU机构样机为对象进行控制实验,并对实验结果进行了分析。实验结果显示,所提力位混合控制策略可以提高对主动过约束并联机构内力的控制精度,改善各分支驱动协调性,并能在一定程度上提高机构运动精度。 展开更多

关键词 主动过约束 力位混合控制 动力学 并联机构

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绳牵引摄像机器人的力位混合稳定性评价方法 被引量：8

7

作者 刘鹏 仇原鹰 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期87-93,共7页

首先,以绳牵引摄像机器人的索拉力求解和运动学分析为基础,提出了以拉力最小绳索的索拉力以及该绳索与水平面夹角的正切值为因素的力位混合稳定性评价指标,用于评价摄像平台运动的稳定性,并定义了满足一定稳定条件的稳定工作空间;其次,... 首先,以绳牵引摄像机器人的索拉力求解和运动学分析为基础,提出了以拉力最小绳索的索拉力以及该绳索与水平面夹角的正切值为因素的力位混合稳定性评价指标,用于评价摄像平台运动的稳定性,并定义了满足一定稳定条件的稳定工作空间;其次,进一步将摄像机器人受到扰动后的工作空间与稳定工作空间进行比较;最后,仿真算例验证了采用力位混合稳定性求解指标的合理性. 展开更多

关键词 绳牵引并联机器人 摄像机器人 稳定性 工作空间 力位混合

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3RPS-SPS并联机构的力位混合冗余驱动控制 被引量：3

8

作者 张氢 赵伯伦 +2 位作者 陈文韬 秦仙蓉 孙远韬 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3481-3492,共12页

为了提升冗余并联机构的运动精度和承载能力,以新型3RPS-SPS冗余并联机构为对象,研究并联机构的驱动控制策略。首先,对该并联机构运动学进行研究,根据螺旋理论分析了机构自由度;其次,运用解析法获得并联机构位置反解和位置正解的解析表... 为了提升冗余并联机构的运动精度和承载能力,以新型3RPS-SPS冗余并联机构为对象,研究并联机构的驱动控制策略。首先,对该并联机构运动学进行研究,根据螺旋理论分析了机构自由度;其次,运用解析法获得并联机构位置反解和位置正解的解析表达式;第三,根据位置反解表达式,求导得到速度、加速度模型,并通过拉格朗日法建立并联机构的动力学模型;最后,提出冗余驱动控制方式下的驱动力分配方法,设计了力位混合控制策略,并搭建了基于Simulink的联合仿真系统进行仿真实验。研究结果表明:该机构具有2个转动自由度和1个移动自由度,在2个转动自由度上,机构旋转运动的角度最大误差分别为5.66×10^(-4)rad与3.45×10^(-4)rad,在移动自由度机构平移运动的位移最大误差为4.01×10^(-2)mm;所提出的力位混合控制策略的最大驱动力(66 N)小于传统位置控制策略的最大驱动力(190 N),并且机构驱动支链驱动力在力位混合控制策略下的分配更均衡。设计的控制策略使3RPS-SPS并联机构具有了较高的运动精度和较强的承载能力。 展开更多

关键词 并联机构 冗余驱动 力位混合控制 联合仿真 运动学 动力学

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基于力位混合控制的机器人充电枪装配寻孔算法 被引量：4

9

作者 徐建明 马益普 胡松达 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第1期18-25,共8页

针对电动汽车充电枪装配问题,提出一种基于速度环的力位混合控制快速寻孔算法。在位置控制空间,考虑到双目视觉系统初始定位不精准,设计了一种基于梯形速度规划的阿基米德螺线轨迹配合向心力引导的寻孔算法。在控制器响应确定的情况下,... 针对电动汽车充电枪装配问题,提出一种基于速度环的力位混合控制快速寻孔算法。在位置控制空间,考虑到双目视觉系统初始定位不精准,设计了一种基于梯形速度规划的阿基米德螺线轨迹配合向心力引导的寻孔算法。在控制器响应确定的情况下,通过速度规划保证了充电枪与充电枪座之间的接触力恒定和运动稳定性;通过引入充电枪座对充电枪指向装配方向的反作用力即向心力,大幅度提升了寻孔算法的效率。实验结果验证了笔者算法的正确性、有效性。 展开更多

关键词 电动汽车充电 轴孔装配 力位混合控制 轨迹规划 阿基米德螺线

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考虑基础振动与惯量不确定的机械臂力位混合控制 被引量：4

10

作者 王佳松 郭宇飞 +1 位作者 王志刚 郝志强 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2020年第6期447-455,共9页

针对机械臂与环境接触碰撞过程中受基础振动和负载惯量不确定性的影响,将机械臂末端的力控制和位置控制解耦到正交空间下,采用比例-积分加接触力前馈控制方法和一种基于隐式Lyapunov函数的控制算法分别进行力控制和位置控制,设计一种用... 针对机械臂与环境接触碰撞过程中受基础振动和负载惯量不确定性的影响,将机械臂末端的力控制和位置控制解耦到正交空间下,采用比例-积分加接触力前馈控制方法和一种基于隐式Lyapunov函数的控制算法分别进行力控制和位置控制,设计一种用于连续时变反馈机械臂位置控制的力位混合控制器;并在基础振动下与传统的机械臂力位混合控制器性能进行仿真对比,同时对负载惯量不确定情况下该力位混合控制器的性能进行仿真计算。结果表明,所设计的机械臂力位混合控制器能够抑制基础振动和负载惯量不确定性的影响,实现了机械臂在基础振动与负载惯量不确定情况下接触力和位置的同时控制;与传统的力位混合控制器相比,其在控制速度、控制精度和稳定性等方面均有明显提升,具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 机械臂 力位混合控制 基础振动 惯量不确定 隐式Lyapunov函数 有界鲁棒控制

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考虑风扰的空中机械臂系统力位混合控制 被引量：1

11

作者 彭定亮 郭宇飞 +2 位作者 李慧子 郝志强 王志刚 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第5期393-400,共8页

针对空中机械臂系统接触作业问题,采用一个力位混合控制框架,在控制空中机械臂系统稳定飞行的同时,实现机械臂在接触过程中的轨迹跟踪,并与环境保持一定大小的接触力。首先,将作业空间分为2个子空间,分别进行接触力控制和位置控制。然后... 针对空中机械臂系统接触作业问题,采用一个力位混合控制框架,在控制空中机械臂系统稳定飞行的同时,实现机械臂在接触过程中的轨迹跟踪,并与环境保持一定大小的接触力。首先,将作业空间分为2个子空间,分别进行接触力控制和位置控制。然后,借助比例-微分控制和接触力前馈控制实现对力的控制,对于位置控制则利用一种固定时间收敛的快速终端滑模控制方法来实现。最后,在风扰下对空中机械臂系统进行位置控制和接触力控制的仿真实验。结果显示,这种固定时间收敛的快速终端滑模控制方法能够有效抑制外界风扰的影响,实现位置和接触力同时控制。 展开更多

关键词 空中机械臂 力位混合控制 风扰 快速终端滑模控制

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基于力位混合控制的踝关节外骨骼机器人四段式助力技术 被引量：8

12

作者 刘亚丽 宋遒志 +2 位作者 赵明升 周能兵 刘悦 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2722-2730,共9页

外骨骼机器人的助力策略是影响外骨骼机器人助力效率的关键因素。相对于平地行走模式下的外骨骼机器人,坡地行走模式的助力机器人助力机理尚不明确。针对上述问题,以人体运动特征为切入点,研究坡地行走模式下的关节做功规律,阐述人体关... 外骨骼机器人的助力策略是影响外骨骼机器人助力效率的关键因素。相对于平地行走模式下的外骨骼机器人,坡地行走模式的助力机器人助力机理尚不明确。针对上述问题,以人体运动特征为切入点,研究坡地行走模式下的关节做功规律,阐述人体关节运动机理,并提出力位混合控制的四段式踝关节外骨骼助力策略。进一步研制柔性踝关节助力外骨骼机器人,并通过关节力矩与代谢试验验证该助力外骨骼机器人的助力效率。研究结果表明,坡地行走过程中,外骨骼机器人能够提供人体运动所需7%的关节运动力矩,并能够降低约3.5%的行走代谢能耗。 展开更多

关键词 外骨骼机器人 力位混合控制 四段式助力 坡地行走 摄氧量

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基于力位混合导向的工业机器人顺槽运动控制策略 被引量：6

13

作者 张俊鑫 陈威 +1 位作者 黄斯凯 吴海彬 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期712-719,726,共9页

针对工业机器人顺槽运动时受到多方向位置与力的混合约束问题,提出一种力位混合导向策略,并基于阻抗模型设计自抗扰控制器(ADRC)对该策略的力控制回路进行优化。在此基础上,基于双模糊结构对ADRC进行改进,得到一种开关式变论域模糊ADRC... 针对工业机器人顺槽运动时受到多方向位置与力的混合约束问题,提出一种力位混合导向策略,并基于阻抗模型设计自抗扰控制器(ADRC)对该策略的力控制回路进行优化。在此基础上,基于双模糊结构对ADRC进行改进,得到一种开关式变论域模糊ADRC,以此增强工业机器人在进行力位混合控制时对未知环境的适应能力。最后,对所提出的算法进行性能仿真,并以手机射频线的顺槽装配为例进行实验。仿真和实验结果表明,相对于常规的控制方法,所提出的控制策略具备更加良好的力位混合控制性能,能够更好地应用于工业机器人的顺槽运动控制。 展开更多

关键词 工业机器人 顺槽运动 力位混合控制器 自抗扰控制器 变论域模糊控制

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基于前馈补偿的3R机械臂力位混合控制研究 被引量：4

14

作者 仇鹏 方鹏 《农业装备与车辆工程》 2018年第6期35-38,43,共5页

分别采用笛卡尔空间解耦控制法和参考力前馈补偿力控制法对3R机械臂进行了位置控制和力控制的混合控制。首先使用拉格朗日方程推导了3R机械臂关节空间动力学方程,进而利用雅克比矩阵推导了其笛卡尔空间规范化动力学方程,然后基于此模型... 分别采用笛卡尔空间解耦控制法和参考力前馈补偿力控制法对3R机械臂进行了位置控制和力控制的混合控制。首先使用拉格朗日方程推导了3R机械臂关节空间动力学方程,进而利用雅克比矩阵推导了其笛卡尔空间规范化动力学方程,然后基于此模型在MATLAB/Simulink中建立了Sim Mechanics可视化仿真系统,接着采用笛卡尔空间解耦控制法对机械臂进行位置控制。为了减小干扰力对机械臂末端力控制精度的影响,利用一种基于参考力前馈补偿的机械臂力控制算法对其进行力控制。最后通过仿真结果验证了该机械臂力位混合控制算法具有响应速度快、超调量小、稳态精度高等优点,实现预期目标。 展开更多

关键词 3R机械臂 力位混合控制 SIMMECHANICS 解耦控制法 参考力前馈补偿

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基于速度闭环的自适应力位控制算法 被引量：2

15

作者 孔民秀 游玮 +1 位作者 杜志江 孙立宁 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期409-413,共5页

针对力觉主手力控制中接触刚度时变的特殊要求,提出了一种含有速度闭环的自适应力/位混合控制算法.通过构造系统特定的标量函数,证明可以通过选择合适的自适应参数更新律,使得在该控制律和更新律的共同作用下追踪力误差是有界的,力误差... 针对力觉主手力控制中接触刚度时变的特殊要求,提出了一种含有速度闭环的自适应力/位混合控制算法.通过构造系统特定的标量函数,证明可以通过选择合适的自适应参数更新律,使得在该控制律和更新律的共同作用下追踪力误差是有界的,力误差的导数是平方可积的.利用Barbalat引理证明了该控制算法具有全局渐近稳定性.给出了主手力控制系统的体系结构,并对不同频率正弦力信号进行了跟踪实验.实验结果表明:对于同样频率的力信号,所提出的方法跟踪误差小于常规阻抗控制方法,整个控制系统稳定并具有良好的控制特性.实验分析了控制律中各关键参数对控制品质的影响. 展开更多

关键词 力觉主手 力位混合控制 自适应控制 Barbalat引理

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基于力反馈设备的工业机器人遥操作装配系统实验研究 被引量：1

16

作者 贾彦徽 陈成军 《机电工程》 北大核心 2025年第1期137-145,共9页

采用工业机器人执行某些危险或复杂环境下的装配任务时,需要通过遥操作机器人进行装配,为此,提出了一种基于力反馈设备的工业机器人遥操作装配系统。首先,基于该装配系统,建立了遥操作力反馈设备位姿坐标系与机器人末端坐标系间的位姿... 采用工业机器人执行某些危险或复杂环境下的装配任务时,需要通过遥操作机器人进行装配,为此,提出了一种基于力反馈设备的工业机器人遥操作装配系统。首先,基于该装配系统,建立了遥操作力反馈设备位姿坐标系与机器人末端坐标系间的位姿转换矩阵,将主端的位姿信息映射到机器人末端执行器,从而驱动机器人完成了装配任务;然后,引入了力位混合控制器,并结合力和位置控制策略,通过选择六维方向控制模式,实现了对机器人位姿进行柔顺控制的目的;最后,搭建了机器人遥操作装配平台,进行了工业机器人的装配实验,对该装配系统能否满足工业机器人遥操作装配的需求进行了验证。研究结果表明:采用该工业机器人遥操作装配的系统中,平均位置误差为1.121 mm,平均角度误差为0.589°,具有良好的控制精度;采用该力位混合控制器后,装配的成功率提升了30%,并且成功装配的平均时间缩短了6.7 s,有效提升了装配的完成效率和完成质量。 展开更多

关键词 工业机器人末端执行器 位姿映射 成功装配时间 装配效率 力位混合控制器 位姿柔顺控制

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基于模型的冗余驱动并联机构神经网络同步协调控制 被引量：13

17

作者 刘晓飞 姚建涛 赵永生 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期367-375,共9页

冗余驱动并联机构驱动数目大于自由度数目,其各驱动关节间需要具有更高的驱动协调性。为了解决冗余驱动并联机构的驱动协调问题,本文提出了一种基于模型的驱动力同步协调控制方法。以冗余驱动并联机构6PUS+UPU为研究对象,在力位混合驱... 冗余驱动并联机构驱动数目大于自由度数目,其各驱动关节间需要具有更高的驱动协调性。为了解决冗余驱动并联机构的驱动协调问题,本文提出了一种基于模型的驱动力同步协调控制方法。以冗余驱动并联机构6PUS+UPU为研究对象,在力位混合驱动的基础上,提出了一种驱动力同步协调控制策略;结合神经网络设计了驱动力同步控制器,并基于机构动力学模型设计了神经网络自学习算法。模型仿真与样机实验分别验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 并联机构 冗余驱动 驱动力同步协调 力位混合驱动 动力学模型 神经网络

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冗余驱动并联机构的驱动力同步协调控制 被引量：7

18

作者 刘晓飞 姚建涛 赵永生 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期2140-2149,共10页

为了解决冗余驱动并联机构的驱动协调问题,提出一种基于模型的驱动力同步协调控制方法。以冗余驱动并联机构6PUS+UPU为研究对象,推导了该机构的动力学模型,并分析了预定运动轨迹下的机构驱动力协调机理;在力位混合驱动的基础上,提出一... 为了解决冗余驱动并联机构的驱动协调问题,提出一种基于模型的驱动力同步协调控制方法。以冗余驱动并联机构6PUS+UPU为研究对象,推导了该机构的动力学模型,并分析了预定运动轨迹下的机构驱动力协调机理;在力位混合驱动的基础上,提出一种驱动力同步协调控制策略,并设计了协调控制算法。通过仿真与样机实验,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 驱动力同步协调 力位混合驱动 冗余驱动 并联机构 动力学模型

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轮式并联调姿机器人冗余控制策略研究 被引量：4

19

作者 刘毅 丰宗强 +3 位作者 刘洋 常嘉琦 赵永生 姚建涛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期423-435,共13页

针对大型精密复杂零部件的集成装配,提出一种将全域全向运动与调姿微运动融合于一体的轮式并联调姿机器人。通过共享部分自由度方式将全向运动特征融合于并联机构,解决大范围任意方向移动与小空间内精密调姿高效连续操作的问题;针对轮... 针对大型精密复杂零部件的集成装配,提出一种将全域全向运动与调姿微运动融合于一体的轮式并联调姿机器人。通过共享部分自由度方式将全向运动特征融合于并联机构,解决大范围任意方向移动与小空间内精密调姿高效连续操作的问题;针对轮式并联调姿装备的定平台开放特性与冗余特征,设计基于力位混合的单分支与整体冗余控制策略,选取并优化轮式并联调姿机构的主动输入方式,基于螺旋理论对位置控制轴的选取合理性进行分析,评估2种控制方式在不同的末端姿态域内的性能,得到设备在不同目标姿态时力位混合控制主动输入选取策略。基于ADAMS与Simulink软件搭建环境一致性良好,可控制较强的机电一体化模型,验证轮式并联调姿装备采用力位混合控制策略可行性与设备调姿精度。工程样机实验结果验证了所提出的冗余控制策略能够实现轮式并联调姿机器人功能,保证了调姿精度,为开发具有高可靠性、大尺度、重载荷、高精度同时兼具高精度全向运动和精密调姿功能的高效连续作业特征的6自由度并联调姿、对位、装配智能机器人奠定了理论与实践基础。 展开更多

关键词 轮式并联机器人 冗余驱动 力位混合控制 控制策略

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机器人力控末端执行器综述 被引量：23

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作者 张国龙 张杰 +2 位作者 蒋亚南 杨桂林 张驰 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期617-629,共13页

随着制造业的智能化发展,机器人抛光、打磨、去毛刺和装配等连续接触式作业的需求日益增加。力控末端执行器作为机器人力-位混合控制与连续接触式作业的关键部件,其性能对于提升机器人作业质量和拓展应用范围具有重要影响。因此,对现有... 随着制造业的智能化发展,机器人抛光、打磨、去毛刺和装配等连续接触式作业的需求日益增加。力控末端执行器作为机器人力-位混合控制与连续接触式作业的关键部件,其性能对于提升机器人作业质量和拓展应用范围具有重要影响。因此,对现有机器人力控末端执行器进行研究,分析其性能特点与关键技术,指明其发展方向,对于高性能力控末端执行器的研制具有重要意义。首先,介绍了力控末端执行器的发展背景,阐述了其组成与分类、工作模式和工作原理;其次,简述了力控末端执行器研发中涉及并联机构构型综合理论与优化技术、恒力补偿作动部件设计技术、质量力补偿技术、柔性碰撞技术、解耦控制技术和力波动抑制技术等;然后,分别对机械式、气动式和电驱式等单自由度与多自由度力控末端执行器的国内外研究现状进行了概述,并分析了各自的优缺点;最后,指出力控末端执行器将向高精度、高频响、电驱化、多自由度柔顺、重载化、高集成化和智能化等方向发展。分析表明,当前普遍应用的力控末端执行器多为机械式或气动式,但存在迟滞大、响应速度较慢和力控制精度不高等缺点,且仅能实现单自由度恒力控制,因此,开展高精度高频响的智能电驱式多自由度力控末端执行器的研制,对于提高机器人连续接触式作业系统的力控制精度、曲面适应性、加工装配质量和效率具有重要意义,可有效提升工厂机器人智能化作业水平。 展开更多

关键词 力控末端执行器 力位混合控制 质量力补偿 电驱化 多自由度

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