文章目录

1 人机交互方式

1.1 重载机械臂结构组成

1.2 人机交互方式分析

2 力/位反馈控制算法

2.1 刚柔耦合特性分析

2.2 构建动力学模型

2.3 人机交互力/位控制算法

3 设计及实验

3.1 机械臂控制系统

3.2 试验测试

4 结语

文章摘要:当前重载机械臂控制中存在由于重载产生的刚柔耦合及人机交互性差等问题。对此,基于动力学模型设计了人机交互闭环力/位控制算法,并根据该算法对重载机械臂7自由度控制系统进行设计研究。首先在国内外重载机械臂工作特性及存在问题深入分析的基础上,为增强系统的人机交互特性,提出了基于力/视觉反馈的人机交互方式。其次为解决刚柔耦合产生的控制问题,建立了刚柔耦合动力学模型,提出了重载机械臂力/位闭环控制算法。最终建立了包括环境感知子系统、信息处理子系统、驱动子系统、通信子系统及人际交互子系统5部分的重载机械臂控制系统。在此基础上,对重载机械臂控制系统进行作业试验。由试验结果可知,该控制系统满足人机交互作业功能,较传统重载机械臂控制系统,作业效率提高了70%,作业人员的安全性得到了有效保障。此外该控制系统具有良好的适用性及人机交互友好性。

文章关键词:

论文DOI:10.19287/j.cnki.1005-2402.2021.12.010

论文分类号:TP241;TP273