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飞机大翼漆层打磨设备的混合控制策略研究 预览
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作者 祝世兴 刘洋 王璐琦 《自动化与仪表》 2019年第4期12-15,共4页
为解决飞机大翼漆层人工打磨困难的问题,在机械设计结构的基础上,研究了飞机大翼漆层打磨设备的控制系统。针对在大翼漆层打磨过程中轨迹控制与打磨力控制等方面的技术难点,分别设计了打磨、轨迹控制程序,并提出了打磨力的力/位控制方法... 为解决飞机大翼漆层人工打磨困难的问题,在机械设计结构的基础上,研究了飞机大翼漆层打磨设备的控制系统。针对在大翼漆层打磨过程中轨迹控制与打磨力控制等方面的技术难点,分别设计了打磨、轨迹控制程序,并提出了打磨力的力/位控制方法;形成了控制系统总体方案以及设计框架,并利用PLC、步进驱动器、步进电机、电气比例阀、三轴力传感器等控制组件实现了对飞机大翼漆层打磨设备控制系统的硬件设计和各功能设计。还采用触摸屏和视频监控等实现打磨设备监控的自动化,构建了一套完整的打磨设备控制系统。 展开更多
关键词 /混合控制 飞机大翼打磨机 补偿 PLC 三维/扭矩传感器
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基于力/位混合控制的机器人打磨 预览
2
作者 余波 李嘉龙 彭楷烽 《机械工程与自动化》 2019年第4期181-183,共3页
为了研究打磨机器人在作业时的位置与法向力控制问题,在目前非恒力打磨的情况下,提出了位置与法向力配合控制打磨的方法。实现打磨的过程分为接触打磨、轨迹恒力打磨、凸起长效打磨。传统的力控制为基于伺服位置环的方式,在此基础上还... 为了研究打磨机器人在作业时的位置与法向力控制问题,在目前非恒力打磨的情况下,提出了位置与法向力配合控制打磨的方法。实现打磨的过程分为接触打磨、轨迹恒力打磨、凸起长效打磨。传统的力控制为基于伺服位置环的方式,在此基础上还进行了基于速度伺服的力/位混合控制方式研究。在基于速度环的控制方式上进行了基于末端传感器的力/位混合控制策略研究。对比传统机器人打磨方式,该控制方式在保持较高法向力控性能的基础上,还将末端力的反馈用于切向的位置控制,进一步提升了力控与位控性能。并对速度环的速度、位置环的位置两个量与末端传感器的力进行了转换关系求解,对力、位控制闭环反馈关系进行阐述并进行阶跃响应与正弦响应仿真,验证了该力控方法对打磨机器人的控制性能。 展开更多
关键词 /混合控制 机器人打磨 打磨
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基于自适应迭代的机器人曲面恒力跟踪
3
作者 李琳 肖佳栋 +1 位作者 张铁 肖蒙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期641-649,共9页
针对利用机器人进行打磨、抛光、去毛刺等场合时末端执行器对曲面工件轮廓跟踪时难以得到恒定接触力的问题,对机器人末端执行器和工件轮廓接触时的接触力进行研究,建立了实际跟踪过程中机器人末端执行器的接触力和已知传感器坐标系的映... 针对利用机器人进行打磨、抛光、去毛刺等场合时末端执行器对曲面工件轮廓跟踪时难以得到恒定接触力的问题,对机器人末端执行器和工件轮廓接触时的接触力进行研究,建立了实际跟踪过程中机器人末端执行器的接触力和已知传感器坐标系的映射关系,提出了一种基于自适应迭代学习算法的机器人力/位混合曲面恒力跟踪控制方法。该方法由两部分组成:基于机器人和环境接触时的阻抗模型设计了迭代学习控制律,在PD反馈控制的基础上通过迭代项克服机器人的未知参数和不确定性,并构建Lyapunov能量函数证明所提控制律的收敛性;将迭代学习控制律和力/位混合曲面恒力跟踪控制方法结合起来设计了用于曲面工件轮廓跟踪的控制方法。实验结果显示,经过15次迭代,接触力的波动范围逐渐变小并稳定在±3 N之内,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 机器人 曲面跟踪 控制 /混合控制 自适应迭代学习
叶片磨抛机器人力/位混合控制的设计与实现 预览
4
作者 王品章 田威 +2 位作者 曾致贤 张霖 李波 《航空制造技术》 2019年第11期83-89,96共8页
为提高航空类发动机叶片的自动化磨抛精度,减小复杂曲面叶片加工轨迹控制误差,采用基于六维力传感器的机器人力/位混合控制策略,实现机器人磨抛轨迹的在线修正。搭建以Staubli机器人和ATI六维力传感器为核心部件的叶片磨抛验证平台,通过... 为提高航空类发动机叶片的自动化磨抛精度,减小复杂曲面叶片加工轨迹控制误差,采用基于六维力传感器的机器人力/位混合控制策略,实现机器人磨抛轨迹的在线修正。搭建以Staubli机器人和ATI六维力传感器为核心部件的叶片磨抛验证平台,通过C++开发上位机,采集磨抛过程中六维力传感器信息并进行Kalman滤波。通过示教确定机器人运动轨迹,对机器人运动轨迹与力传感器信息进行采集分析,确定基于力/位混合控制可以实现机器人运动轨迹的在线修正,为复杂曲面的叶片磨抛轨迹控制提供一种解决方案。 展开更多
关键词 六维传感器 叶片磨抛 KALMAN滤波 /混合控制 轨迹修正
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基于力/位混合控制的工业机器人精密轴孔装配 预览 被引量:1
5
作者 吴炳龙 曲道奎 徐方 《浙江大学学报:工学版》 CSCD 北大核心 2018年第2期379-386,共8页
为了研究工业机器人在高精密装配领域的应用,针对高精密装配中典型的轴孔装配问题,提出精密轴孔装配流程以及新的力/位混合控制策略实现方式:装配流程包括搜孔、插入、完成3个阶段;新的力/位混合控制策略是基于伺服速度环实现,与传统... 为了研究工业机器人在高精密装配领域的应用,针对高精密装配中典型的轴孔装配问题,提出精密轴孔装配流程以及新的力/位混合控制策略实现方式:装配流程包括搜孔、插入、完成3个阶段;新的力/位混合控制策略是基于伺服速度环实现,与传统基于伺服位置环实现的力控制系统相比较具有更大的系统带宽,控制系统结构简单,方便实现,也可以把速度信号进行积分,转化为伺服位置环控制的实现方式,开展仿真和实验以验证方法的有效性,仿真结果表明,基于速度环实现的力控制能够更好地跟踪更高频率的正弦给定信号,具有较好的力跟踪性能.实验采用工业机器人大臂减速机的装配,实验结果表明,采用力/位混合控制方法和螺旋搜孔的方式能够顺利地找到装配孔,很好地完成轴孔装配作业. 展开更多
关键词 /混合控制 控制 机器人装配 精密装配 机器人
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多机器人并联协调吊运系统轨迹跟踪控制 预览
6
作者 梁星星 赵志刚 +1 位作者 苏程 叶佳楠 《计算机仿真》 北大核心 2018年第4期295-300,共6页
多机器人并联协调吊运系统是多输人多输出、强耦合、非线性、大惯性、弱刚度,强时变性的复杂系统,并联柔索不但降低了非线性系统的精度,而且增加了控制的难度。为了实现吊运物的高精度平稳运动控制,针对多机器人并联协调吊运系统进... 多机器人并联协调吊运系统是多输人多输出、强耦合、非线性、大惯性、弱刚度,强时变性的复杂系统,并联柔索不但降低了非线性系统的精度,而且增加了控制的难度。为了实现吊运物的高精度平稳运动控制,针对多机器人并联协调吊运系统进行动力学及轨迹跟踪问题研究。首先,根据欠约束系统的特征,在利用闭环矢量和牛顿一欧拉方程建立了运动学和动力学方程基础上建立了多机器人并联协调吊运系统的误差模型;然后,为了尽快补偿模型误差和外界干扰,通过力-位混合控制策略对吊运物的轨迹进行跟踪控制;最后,分别采用基于BP神经网络的PID控制和基于模糊自调整的免疫PID控制方法对系统进行轨迹跟踪控制,进行MATLAB数值仿真。结果表明,控制策略和方法能够有效实现多机器人并联协调吊运系统的轨迹跟踪,为以后的实现智能控制和实际控制系统奠定了基础。 展开更多
关键词 多机器人 并联协调吊运系统 轨迹跟踪 -混合控制
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轴孔装配工业机器人RBF自适应鲁棒控制 预览
7
作者 王红旗 董浩 《制造业自动化》 CSCD 2018年第8期127-130,共4页
在工业生产装配中,特别是在插孔作业操作中容易产生“卡阻”现象,严重时还会损坏机器及零部件。针对这一问题,采用力/位混合控制法,通过对插孔作业中的“卡阻”现象进行受力分析,得到力和位置的关系,设计一种柔顺RBF神经网络鲁棒自适应... 在工业生产装配中,特别是在插孔作业操作中容易产生“卡阻”现象,严重时还会损坏机器及零部件。针对这一问题,采用力/位混合控制法,通过对插孔作业中的“卡阻”现象进行受力分析,得到力和位置的关系,设计一种柔顺RBF神经网络鲁棒自适应控制器,从而避免出现“卡阻”现象。 展开更多
关键词 卡阻现象 /混合控制 鲁棒自适应
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主被动踝关节假肢力/位混合控制研究 预览
8
作者 吕荣安 曹恒 +1 位作者 朱钧 陈志青 《华东理工大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第2期283-288,共6页
为了满足小腿截肢患者的运动需求,根据踝关节在人体步态周期中的生物力学特性,结合已有的研究基础和实验条件,研制了第一代主被动混合驱动的踝关节假肢样机。通过对样机仿生运动的分析和运动模型的建立,提出了一种基于有限状态机的力/... 为了满足小腿截肢患者的运动需求,根据踝关节在人体步态周期中的生物力学特性,结合已有的研究基础和实验条件,研制了第一代主被动混合驱动的踝关节假肢样机。通过对样机仿生运动的分析和运动模型的建立,提出了一种基于有限状态机的力/位混合伺服控制系统,采用PID和模糊PID两种控制算法对假肢运动进行Matlab仿真和角度控制实验。实验结果表明,该假肢样机可以得到类似人体运动的踝关节角度-力矩曲线,并且模糊PID算法控制输出的曲线更加符合人体特性,从而验证了样机设计的合理性和控制方案的可行性,为进一步实现样机的应用提供了依据。 展开更多
关键词 踝关节假肢 串联弹簧执行器 有限状态机 /混合控制 模糊PID
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一种机械臂的力/位混合控制方法研究 预览
9
作者 陈洪 孙海波 《机电产品开发与创新》 2018年第1期66-67,共2页
论文以机械臂为研究对象,机械臂在某方向实行力控制时,机械臂将出现位姿冗余,提出一种基于零空间矢量的力/位混合控制算法,通过设置优化性能指标来对力进行优化控制。最后针对PUMA560工业机器人,利用MATLAB仿真软件进行仿真,分析该机器... 论文以机械臂为研究对象,机械臂在某方向实行力控制时,机械臂将出现位姿冗余,提出一种基于零空间矢量的力/位混合控制算法,通过设置优化性能指标来对力进行优化控制。最后针对PUMA560工业机器人,利用MATLAB仿真软件进行仿真,分析该机器人的力/位混合控制的跟踪情况,证明了该控制方法的可行性。 展开更多
关键词 机械臂 /混合控制 冗余度 零空间矢量
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基于被动柔顺的机器人抛磨力/位混合控制方法 被引量:7
10
作者 黄婷 孙立宁 +2 位作者 王振华 禹鑫燚 陈国栋 《机器人》 CSCD 北大核心 2017年第6期776-785,794共11页
为了实现抛磨系统机器人末端的位置控制和接触力控制,提出一种基于被动柔顺装置的机器人抛磨系统力/位混合控制策略.在机器人末端安装一个柔顺装置实现对工具末端力控制和位置控制的解耦.柔顺装置一端安装于机器人末端,另一端连接抛磨工... 为了实现抛磨系统机器人末端的位置控制和接触力控制,提出一种基于被动柔顺装置的机器人抛磨系统力/位混合控制策略.在机器人末端安装一个柔顺装置实现对工具末端力控制和位置控制的解耦.柔顺装置一端安装于机器人末端,另一端连接抛磨工具.机器人控制器控制机器人末端位姿,间接对工具末端位姿进行控制和补偿,柔顺装置控制器直接控制工具与工件的接触力.经过建模分析,采用非线性PD(比例-微分)控制提高了柔顺装置的动态调节性能.仿真结果证明该方法可以对目标轨迹进行跟踪与补偿,并实现期望力的快速调节.非线性PD控制将柔顺装置受干扰后恢复稳定的调节时间由220 ms提高到60 ms.实验进一步验证了仿真结果,并通过对航空叶片进行打磨与抛光获得了良好的表面质量.结果表明提出的控制方法是切实可行的. 展开更多
关键词 机器人抛磨 被动柔顺 /混合控制 姿补偿 非线性PD控制
基于力/位混合算法的7自由度机械臂精细操控方法 被引量:7
11
作者 常健 王亚珍 李斌 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期531-539,共9页
为了使冗余机械臂在具有良好的自治性和灵活性的同时保证末端的执行精度,提出一种基于力/位混合控制的冗余机械臂精细控制方法.通过建立准确的运动学模型,分析机械臂系统的运动特性,利用固定角度与梯度下降相结合的方法求动力学逆解.在... 为了使冗余机械臂在具有良好的自治性和灵活性的同时保证末端的执行精度,提出一种基于力/位混合控制的冗余机械臂精细控制方法.通过建立准确的运动学模型,分析机械臂系统的运动特性,利用固定角度与梯度下降相结合的方法求动力学逆解.在对机械臂的力/位混合控制律建模的基础上,利用位置控制和力控制对机械臂末端的运动轨迹进行规划.针对受环境约束的机械臂的控制问题,提出冗余自由度机械臂的适从坐标系建立方法,使得末端执行器能够在任意曲面完成作业任务.在仿真分析和实验中,令机械臂末端跟随任意设定的曲线轨迹到达给定点.通过多次测量得出,力精度误差小于2%,并且在保证作用力方向精确的条件下,机械臂末端轨迹的偏离值小于5%.结果表明,所设计的力/位混合控制方法对7自由度机械臂控制精度效果良好. 展开更多
关键词 /混合控制 冗余机械臂 学逆解 环境约束 精度
空间机器人加注机构碰撞力建模与柔顺控制 预览 被引量:1
12
作者 张海博 王大轶 魏春岭 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2015年第4期1-9,共9页
为削弱在轨加注过程中主被动端碰撞冲击对空间机器人的影响,提出了基于力/位混合的柔顺控制律。首先通过第二类拉格朗日方程建立了漂浮基座空间机器人一般运动学模型和考虑环境接触的动力学模型。其次,设计了"杆-锥式"加注主被动端装... 为削弱在轨加注过程中主被动端碰撞冲击对空间机器人的影响,提出了基于力/位混合的柔顺控制律。首先通过第二类拉格朗日方程建立了漂浮基座空间机器人一般运动学模型和考虑环境接触的动力学模型。其次,设计了"杆-锥式"加注主被动端装置,根据主被动端的接触特点,建立了点面接触的碰撞动力学模型,并给出相应的碰撞力计算方法。接着,将加注对接问题转化为以基座为参考系的末端运动控制问题,得到了机械臂关节期望运动规律,进而设计了位置环控制律;根据加注主被动端的位置关系计算得到碰撞力,进而设计了力/力矩环控制律,结合顺应选择矩阵最终得到力/位混合控制器,以减小杆锥对接时碰撞对空间机器人基座及末端的冲击影响。最后,仿真结果表明,对接方向的位置误差由初始值降至零,对接过程碰撞产生的力不超过10N,满足末端工具冲击承载。各关节角度变化平缓,关节力矩不超过13Nm,满足机械臂关节力矩最小承载,所设计的控制器使得加注主被动端完成柔顺对接。 展开更多
关键词 在轨加注 杆-锥式模型 碰撞模型 碰撞 /混合控制 空间机器人
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基于腕力传感器的绳驱动拟人臂的力/位混合控制研究 预览
13
作者 唐振山 陈伟海 《中国测试》 CAS 北大核心 2012年第4期1-5,共5页
该文在研究7-DOF绳驱动拟人臂运动控制的基础上,结合安装在关节处的角度传感器的反馈信息,提出一种改进的耦合球关节闭环控制算法,使拟人臂的运动精度大大提高;同时利用安装在末端的腕力传感器的反馈信息,提出一种基于阻抗控制的力位混... 该文在研究7-DOF绳驱动拟人臂运动控制的基础上,结合安装在关节处的角度传感器的反馈信息,提出一种改进的耦合球关节闭环控制算法,使拟人臂的运动精度大大提高;同时利用安装在末端的腕力传感器的反馈信息,提出一种基于阻抗控制的力位混合控制算法,并讨论了容易建模和不易建模的两种环境下的轨迹规划问题,结合PC+PMAC分级控制系统和上面两种算法完成了7-DOF拟人臂的高精度位置伺服控制和与外界环境的接触力控制。实验和仿真结果表明算法的正确性和控制的有效性。 展开更多
关键词 /混合控制 绳驱动 阻抗控制 轨迹规划 传感器
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基于打磨机器人的力/位混合控制策略研究 预览 被引量:16
14
作者 张庆伟 韩利利 +2 位作者 徐方 贾凯 邹风山 《化工自动化及仪表》 CAS 2012年第7期共4页
根据打磨机器人作业对位置和力同时控制的要求,在分析了基于位置伺服力/位混合控制策略的基础上,对基于速度伺服的力/位混合控制策略进行了研究,对测量的力信号进行了滤波、重力补偿及传感器坐标系标定等处理,以提高所测力信号的抗干扰... 根据打磨机器人作业对位置和力同时控制的要求,在分析了基于位置伺服力/位混合控制策略的基础上,对基于速度伺服的力/位混合控制策略进行了研究,对测量的力信号进行了滤波、重力补偿及传感器坐标系标定等处理,以提高所测力信号的抗干扰性和准确性.仿真结果表明:该方案可以满足打磨机器人对位置和力分别控制的要求. 展开更多
关键词 /混合控制 速度伺服 补偿 打磨机器人
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固高工业机器人力/位混合控制 预览
15
作者 张鹏 赵慧 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第4期 153-155,共3页
针对固高工业机器人末端主动柔顺控制实现问题,改进并设计了力/位混合控制系统。采用PC+PCI总线采集控制卡的结构,给出了相应的硬件及软件实现方法。实验表明该系统具有良好的稳定性和动态性能。
关键词 /混合控制 固高工业机器人 主动柔顺控制
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面向位控机器人的视觉/力觉混合控制 预览
16
作者 李二超 李战明 李炜 《机床与液压》 北大核心 2010年第11期 10-11,6,共3页
提出一种视觉引导的面向位控机器人的力/位混合控制策略。结合视觉传感器的测量特点,对未知环境边缘进行估计获得位控和力控方向,根据位控和力控方向在线对机器人终端的运动轨迹进行规划,并采用阻抗控制规律使机器人获得较好的柔顺性。... 提出一种视觉引导的面向位控机器人的力/位混合控制策略。结合视觉传感器的测量特点,对未知环境边缘进行估计获得位控和力控方向,根据位控和力控方向在线对机器人终端的运动轨迹进行规划,并采用阻抗控制规律使机器人获得较好的柔顺性。在该算法中应用一个参考比例因子调节参考轨迹,根据反馈的接触力信息通过模糊推理确定参考比例因子的大小,从而使生成的参考轨迹适应未知环境刚度的变化。在小视场条件下(26.4mm×26.4mm)跟踪速度达到15mm/s,并且具有较高的力控制精度。 展开更多
关键词 视觉引导 /混合控制 阻抗控制 未知环境
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开放式系统中基于智能预测算法的力控制实验研究 预览 被引量:2
17
作者 王磊 王菲 +1 位作者 柳洪义 郝永平 《机床与液压》 北大核心 2008年第5期 9-12,67,共5页
提出一种适用于未知接触环境下的智能预测力控制算法,此算法可应用于阻抗控制模型和力/位混合控制模型。为了验证算法在形状和刚度均未知的接触环境下进行力跟踪的有效性,构建一个开放式的力控制平台,在不同跟踪速度,不同控制模型... 提出一种适用于未知接触环境下的智能预测力控制算法,此算法可应用于阻抗控制模型和力/位混合控制模型。为了验证算法在形状和刚度均未知的接触环境下进行力跟踪的有效性,构建一个开放式的力控制平台,在不同跟踪速度,不同控制模型等条件下进行了实验研究。实验结果表明,环境几何参数未知、刚度发生非连续变化时,该算法取得了较好的力控制精度。 展开更多
关键词 控制 阻抗控制 /混合控制 开放式系统
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基于遗传算法的双臂机器人模糊力/位混合控制 预览 被引量:10
18
作者 周军 丁希仓 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期 318-325,332,共9页
近年来,适用于空间站操作的冗余度双臂机器人系统技术研究得到了较多的重视.结合己有的研究基础和研究条件,本文开展了面向空间舱内作业的冗余度双臂机器人协调控制应用研究.针对双臂机器人协调操作过程中的受力问题,提出了一种基... 近年来,适用于空间站操作的冗余度双臂机器人系统技术研究得到了较多的重视.结合己有的研究基础和研究条件,本文开展了面向空间舱内作业的冗余度双臂机器人协调控制应用研究.针对双臂机器人协调操作过程中的受力问题,提出了一种基于遗传算法的双臂机器人模糊力/位混合控制策略.该方法把机器人末端的力误差通过模糊控制转变为机器人位置控制器的修正值,在不改变机器人原有位置控制器的前提下,实现力/位混合控制.利用遗传算法离线优化模糊控制规则,为了提高遗传算法的性能,总体交叉概率和变异概率都采用了自适应控制策略.最后,以冗余度双臂机器人合力协调搬箱为例,进行了力跟踪的三维仿真和实验,验证了所提出控制策略的有效性和可靠性. 展开更多
关键词 双臂机器人 /混合控制 遗传算法 适应度 变异概率
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矿山电气工程 预览
19
《中国学术期刊文摘》 北大核心 2007年第20期 98-99,共2页
PJR-X小型喷浆机器人滑模变结构控制系统;基于开关磁阻电机智能瓦斯排放系统的研究;煤矿安全监测无线传感器网络节点定位技术;在未知环境下面向位控机器人的力/位混合控制;
关键词 电气工程 变结构控制系统 /混合控制 喷浆机器人 矿山 开关磁阻电机 煤矿安全监测 无线传感器
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在未知环境下面向位控机器人的力/位混合控制 预览 被引量:15
20
作者 李二超 李炜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期 657-660,共4页
提出了一种面向位控机器人的力/位混合控制策略.通过力反馈信息对未知环境约束进行估计获得位控和力控方向,根据位控和力控方向对机器人终端的运动轨迹进行规划,并采用阻抗控制规律以使机器人获得较好的柔顺性.在该算法中应用一个参考... 提出了一种面向位控机器人的力/位混合控制策略.通过力反馈信息对未知环境约束进行估计获得位控和力控方向,根据位控和力控方向对机器人终端的运动轨迹进行规划,并采用阻抗控制规律以使机器人获得较好的柔顺性.在该算法中应用一个参考比例因子调节参考轨迹,根据反馈的接触力信息通过模糊推理确定参考比例因子的大小,从而使生成的参考轨迹适应未知环境刚度的变化.仿真试验表明,该策略具有较高的力控制精度和表面跟踪能力,增强了对接触环境参数变化的鲁棒性. 展开更多
关键词 未知环境 /混合控制 阻抗控制 模糊控制
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