智能机械系统力/运动控制的初步研究
机器人学
2014-02-25 v1
摘要
为了使工业自动化系统所需的高额投资合理化，智能机器领域的研究应针对去毛刺、模具精加工、去毛刺和无夹具制造等高价值功能。为实现这一目标，以往的工作集中于系统层面的力控制算法，而对执行器层面的性能扩展关注有限。我们提出了关于机器人力控制的全面文献综述，涵盖算法、专用执行器和机器人控制软件。利用 Schunk 的 PowerCube 6 自由度机械臂和六轴 ATI 力/扭矩传感器，开发了一个机器人力控制测试平台。通过参数辨识实验，估算了机械臂模块的惯性和电机扭矩常数。进行了实验以研究实现稳定接触过渡和可编程末端阻抗所涉及的实际问题。讨论了其在人类增强、虚拟夹具和遥操作中的应用。这些实验被用作理解执行器层面可实现性能提升的手段。UTRRG 的方法是在执行器内部最大化选择以增强其智能性。借鉴在机电执行器架构方面 20 年的研究历史，我们提出了一种新概念，即在称为力/运动执行器 (FMA) 的同一双执行器内混合两个具有不同速度比的输入。开发了该双执行器的详细运动学和动力学模型。利用输出速度规格并通过最小范数解解析输入轨迹，通过仿真评估了执行器性能。结果表明，在两个输入之间选择 14:1 的运动缩放比例，可以在不牺牲速度跟踪性能的情况下，对输出力扰动产生良好的灵敏度。
引用
@article{arxiv.1402.5461,
title = {Preliminary Studies on Force/Motion Control of Intelligent Mechanical Systems},
author = {Dinesh Rabindran},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.5461},
year = {2014}
}
备注
Masters Thesis, Mechanical Engineering Department, The University of Texas at Austin, 2004