基于視覺與力反饋的板材安裝機(jī)器人遙操作系統(tǒng)研究.pdf

1、　　大型建筑場館內(nèi)石材壁板的安裝是一項(xiàng)繁重的體力勞動(dòng)，開發(fā)推廣自動(dòng)化的板材安裝工具和探索相關(guān)安裝方法具有重要的研究意義。在前期研究中，已經(jīng)開發(fā)出了板材安裝機(jī)器人系統(tǒng)樣機(jī)，且具有在人工輔助下吸取板材、根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境進(jìn)行路徑規(guī)劃和自定位移動(dòng)、平臺(tái)調(diào)平和安裝定位等功能。由于需要操作人員跟隨升降臺(tái)一起運(yùn)動(dòng)以完成安裝，因此對(duì)操作人員的安全存在隱患，且當(dāng)前系統(tǒng)存在掛裝效率不高、掛件誤差引起的安裝成功率低等問題。為此，對(duì)于機(jī)器人遙操作系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)

2、研究，包括視覺監(jiān)控、力反饋的軟件實(shí)現(xiàn)和運(yùn)動(dòng)控制、無線傳輸系統(tǒng)等。論文主要內(nèi)容如下：
　　通過閱讀相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)了解力反饋遙操作國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，初步擬定了研究技術(shù)路線。針對(duì)板材干掛工藝流程和掛件粘接方式，對(duì)板材掛件粘接誤差、機(jī)器人結(jié)構(gòu)形式等進(jìn)行了分析，為干掛板材的批量化和標(biāo)準(zhǔn)化以及機(jī)器人力反饋遙操作系統(tǒng)的編程實(shí)現(xiàn)提供了理論基礎(chǔ)。
　　基于結(jié)構(gòu)光視覺的定位方法無法協(xié)調(diào)四個(gè)掛件同時(shí)準(zhǔn)確掛裝，因此將力覺引入到板材的安裝控制中來，并

3、在此基礎(chǔ)上提出基于視覺監(jiān)控的摸索式運(yùn)動(dòng)控制策略，使控制操作更加貼近擬人類的操作習(xí)慣。只要板材四個(gè)掛件之間的相對(duì)位置關(guān)系在允許誤差范圍之內(nèi)，就能夠?qū)宀恼_掛裝到主托板上，進(jìn)一步完善了板材安裝方法，提高板材安裝成功率。
　　搭建了機(jī)器人遙操作的物理系統(tǒng)，通過對(duì)觸覺感知接口技術(shù)的研究，完成了力反饋系統(tǒng)的觸覺感知軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；使用Novint Falcon力反饋觸覺感知接口對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)，包括對(duì)電機(jī)的控制、力反饋觸