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高锁螺母自动化安装机器人末端执行器设计 被引量：5
1
作者 姜杰凤 毕运波 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第8期73-76,共4页
飞机装配连接中高锁螺栓应用量大,借助机器人进行自动化安装,可大大减轻工人工作量。根据高锁螺母自动化安装工艺需求,设计机器人末端执行器,主要包括螺母输送换位装置、套筒扳手拧紧传动装置和止动工具装置、线性进给传动装置,可完成... 飞机装配连接中高锁螺栓应用量大,借助机器人进行自动化安装,可大大减轻工人工作量。根据高锁螺母自动化安装工艺需求,设计机器人末端执行器,主要包括螺母输送换位装置、套筒扳手拧紧传动装置和止动工具装置、线性进给传动装置,可完成自动化输送、换位、对位、吸附、进给、拧紧和止动等一系列动作。该末端执行器可安装于工业机器人之上,结合视觉测量和控制装置,构成高锁螺母自动化安装系统。 展开更多
关键词 高锁螺母 自动化安装 机器人末端执行器 套筒扳手
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基于IGCF算法和CSF-PPSO-ESN算法的工业机器人末端执行器位姿重复性检测 被引量：3
2
作者 于振 万俊贺 +2 位作者 刘海林 裘祖荣 王志远 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期43-53,共11页
工业机器人在智能制造领域具有举足轻重的地位,其末端执行器位姿的重复性是衡量机器人完成精密作业能力的重要指标。本文针对机器人末端执行器的位姿重复性在线检测,提出了基于方向余弦的位姿重复性测量的理论模型。设计了一种基于改进... 工业机器人在智能制造领域具有举足轻重的地位,其末端执行器位姿的重复性是衡量机器人完成精密作业能力的重要指标。本文针对机器人末端执行器的位姿重复性在线检测,提出了基于方向余弦的位姿重复性测量的理论模型。设计了一种基于改进的高斯曲线拟合(IGCF)算法和三次样条拟合-多目标粒子群-回声状态网络(CSF-PPSO-ESN)算法的位姿偏差检测方法。通过获取十字激光图像偏角和中心点位置,实现了机器人末端执行器位姿偏差的测量。实验表明,测量系统的位移测量精度为±1.5μm,角度测量精度为±2 arc-sec。本文所述的位姿重复性检测方法,为工业机器人末端执行器位姿稳定性的在线实时监测提供了参考。 展开更多
关键词 位姿重复性检测 位姿测量技术 IGCF算法 CSF-PPSO-ESN算法 工业机器人末端执行器
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末端位置表达下机器人执行器抓取力控制 被引量：1
3
作者 褚含冰 张娴静 贾更新 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期302-307,共6页
机器人的末端执行器通常由多个关节和连杆组成,其位置和姿态涉及复杂的运动学。由于机器人工作空间的非线性特性、关节间的耦合效应等因素,精确计算末端执行器的位置变得非常复杂,导致机器人在动态环境中执行抓取动作时抓取力控制难度... 机器人的末端执行器通常由多个关节和连杆组成,其位置和姿态涉及复杂的运动学。由于机器人工作空间的非线性特性、关节间的耦合效应等因素,精确计算末端执行器的位置变得非常复杂,导致机器人在动态环境中执行抓取动作时抓取力控制难度极大。为此,提出了机器人末端执行器抓取力控制。确定驱动关节参数,引入机器人的D-H参数,建立相邻关节坐标系的齐次变换矩阵,获得末端执行器位置,清晰描述机器人连杆和关节之间的相对几何关系;基于此,建立相机、图像、像素和末端执行器位置坐标系映射关系,得到内、外参数矩阵,提取虚拟位姿。通过阻抗算法与PD控制算法求解虚拟位姿期望的机器人末端执行器加速度,结合逆动力学获取各关节的驱动力,并将接触力与关节角度、关节角速度等数据输入到控制器内,完成机器人末端执行器抓取力控制。通过实验结果可知,研究方法控制下,机器人末端执行器关节的角度在(-0.10~0.09)rad之间波动,波动范围非常小,证明所提方法能够有效控制机器人末端执行器抓取力,实现稳定且准确地抓取物体,避免了滑落或损坏。 展开更多
关键词 虚拟位姿提取 抓取力控制 机器人末端执行器 接触力矩 关节响应
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基于解析模态分析和输入整形的机器人末端振动实时抑制方法
4
作者 何成刚 汪晓鑫 +3 位作者 李自立 高萌 刘吉华 邓文彬 《机电工程》 北大核心 2025年第2期327-338,共12页
六自由度工业机器人连续工作过程中,由于运动状态突变及关节柔性会引起机器人末端振动。针对这一问题,提出了一种基于解析模态分析(AMA)和输入整形的工业机器人末端振动实时抑振方法。首先,结合机器人控制方案,建立了考虑机器人关节柔... 六自由度工业机器人连续工作过程中,由于运动状态突变及关节柔性会引起机器人末端振动。针对这一问题,提出了一种基于解析模态分析(AMA)和输入整形的工业机器人末端振动实时抑振方法。首先,结合机器人控制方案,建立了考虑机器人关节柔性的闭环动力学方程,并采用泰勒级数展开法推导出了机器人的线性化模态参数解析表达式,有效解析了机器人在振动状态下的模态参数;然后,依据机器人末端残余振动特性,采用级联法设计了双模态零振动微分(ZVD-ZVD)输入整形器,并提出了一种结合AMA和输入整形器的时变双模态抑振方法;最后,在六自由度工业机器人实验平台上,对AMA方法计算所得的解析模态参数与机器人实测模态参数进行了对比分析,并进行了机器人的末端残余振动抑制实验。研究结果表明:所采用的AMA方法对固有频率的最大计算误差仅为5.18%,对阻尼比的最大计算误差为0.0122,证明了AMA方法在时变双模态输入整形抑振方案中的有效性;利用时变双模态输入整形抑振方法,将机器人的三处末端残余振动的最大振幅分别降低至整形前的17.3933%、11.6716%和12.1311%,同时减少了非时变输入整形抑振方案的过量延时(由不准确的模态参数而导致),在整体性能上优于传统的非时变双模态输入整形抑振方法。 展开更多
关键词 机械振动 机器人末端执行器 残余振动 解析模态分析 输入整形 时变双模态抑振方法 双模态零振动微分
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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
5
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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机器人打磨自适应变阻抗主动柔顺恒力控制 被引量：10
6
作者 郭万金 于苏扬 +2 位作者 田玉祥 赵立军 曹雏清 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期54-65,共12页
为解决工业机器人打磨过程中存在复杂时变非线性耦合与不确定性扰动导致机器人柔顺恒力打磨自适应调节能力不足的问题,首先给出了一种可实现沿轴向平移与旋转运动解耦的力控末端执行器,其次设计了一种自抗扰控制器和一种粒子群神经网络... 为解决工业机器人打磨过程中存在复杂时变非线性耦合与不确定性扰动导致机器人柔顺恒力打磨自适应调节能力不足的问题,首先给出了一种可实现沿轴向平移与旋转运动解耦的力控末端执行器,其次设计了一种自抗扰控制器和一种粒子群神经网络变阻抗控制器分别作为内环控制和外环控制,在此基础上,提出了一种机器人自适应变阻抗主动柔顺恒力控制方法,用于在线自适应优化阻抗参数,动态调节打磨力修正量,实现机器人打磨作业自适应主动柔顺恒力控制。最后采用Lyapunov稳定性理论分析证明了所提出方法的闭环稳定性。通过机器人打磨系统虚拟样机联合仿真实验和机器人平台实物实验,验证了所提出方法的有效性。实验结果表明,所提方法能够较好实现静态与动态期望打磨力跟踪,减小了打磨力波动、力超调量以及打磨初期打磨工具处的冲击力,提高了打磨力控制系统抗扰动稳定性、恒力跟踪性能和动态响应能力,对复杂多变工况机器人打磨作业具有较强的适应性与鲁棒性。 展开更多
关键词 工业机器人打磨 恒力控制 主动柔顺 自适应变阻抗 机器人末端执行器
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机器人主动柔顺恒力打磨控制方法 被引量：8
7
作者 郭万金 于苏扬 +1 位作者 赵伍端 陈杰 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期89-99,109,共12页
为了解决打磨过程中打磨控制系统存在扰动问题,设计了一种机器人力控末端执行器,并提出了一种机器人主动柔顺恒力打磨自抗扰模糊变阻抗控制方法.所提方法的内环控制采用模糊变阻抗控制器,外环控制采用自抗扰打磨控制器.采用Lyapunov稳... 为了解决打磨过程中打磨控制系统存在扰动问题,设计了一种机器人力控末端执行器,并提出了一种机器人主动柔顺恒力打磨自抗扰模糊变阻抗控制方法.所提方法的内环控制采用模糊变阻抗控制器,外环控制采用自抗扰打磨控制器.采用Lyapunov稳定性理论证明了所提方法的跟踪误差收敛为零.通过仿真和实验,验证了所提方法的有效性和适用性.研究结果表明:在内环控制相同情况下,与外环控制为PID控制器相比,所提出的机器人主动柔顺恒力打磨自抗扰模糊变阻抗控制方法减小了打磨过程中的力跟踪误差和位置超调量,提高了机器人打磨力控制系统的控制效果和鲁棒性,实现机器人柔顺恒力控制. 展开更多
关键词 机器人打磨 主动柔顺 自抗扰控制 机器人末端执行器 恒力控制
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阀口袋自动上袋机器人系统设计研究 被引量：1
8
作者 陈燕明 李雪梅 +1 位作者 董龙刚 朱召阳 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第4期272-276,共5页
阀口袋包装方式是粉体的主要包装方式之一,但在上袋环节普遍依赖人工操作来完成,效率低,粉尘危害大。针对这一问题,设计了一种阀口袋自动上袋机器人集成系统。该系统主要由阀口袋输送装置、机器视觉系统、工业机器人和控制系统组成。通... 阀口袋包装方式是粉体的主要包装方式之一,但在上袋环节普遍依赖人工操作来完成,效率低,粉尘危害大。针对这一问题,设计了一种阀口袋自动上袋机器人集成系统。该系统主要由阀口袋输送装置、机器视觉系统、工业机器人和控制系统组成。通过视觉系统在线采集阀口袋局部图像,利用二次开发的图像处理程序对图像进行处理,完成阀口袋的识别定位;然后PLC与机器人通信,工业机器人在视觉引导下通过上袋末端执行器完成阀口袋的拾取、开袋、套袋等一系列上袋工序。该系统视觉识别定位速度快,上袋末端执行器运行稳定,配合机器人较好地完成了阀口袋的自动上袋作业。 展开更多
关键词 阀口袋 自动上袋 机器视觉 机器人末端执行器 系统设计
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