凈化機器人碰撞保護控制技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、安全問題一直是機器人應(yīng)用領(lǐng)域研究的熱點問題之一。凈化機器人作為集束型設(shè)備的重要組成部分，其安全性與可靠性影響到整條生產(chǎn)線的質(zhì)量與效率。運行過程中，凈化機器人難免與周圍環(huán)境發(fā)生碰撞，因此如何及時檢測碰撞的發(fā)生對于凈化機器人及晶圓安全性具有非常重要的作用。為了及時檢測碰撞，避免不必要的損失，本文對凈化機器人碰撞保護控制技術(shù)進行了研究。
　　論文首先對國內(nèi)外凈化機器人及機器人碰撞保護技術(shù)研究現(xiàn)狀進行了介紹。在對碰撞保護技術(shù)分析對比的基礎(chǔ)

2、上，確定了本文實施方案。并根據(jù)凈化機器人結(jié)構(gòu)形式及運行原理，運用D-H法建立了凈化機器人運動學(xué)模型，通過Lagrange函數(shù)對其動力學(xué)方程進行了推導(dǎo)，為凈化機器人碰撞檢測算法的實現(xiàn)提供理論依據(jù)。
　　根據(jù)凈化機器人運動學(xué)和動力學(xué)模型，通過引入廣義動量的方式，提出了一種基于力矩誤差的機器人碰撞保護技術(shù)。該方法不需使用外部傳感器，只需以機器人理論位移、速度、加速度以及實際位移、速度為輸入信息，所受到的干擾力矩為輸出信息，比較輸出信息與

3、預(yù)先設(shè)定的閾值大小來判斷是否發(fā)生碰撞。針對所提出算法存在的一些缺點，進一步引入系統(tǒng)誤差對其進行了改進。
　　為了驗證算法的有效性，進行了仿真與實驗分析。借助ADAMS獲得凈化機器人運行過程參數(shù)信息，并通過MATLAB分析處理。結(jié)果顯示，本文所提出的算法能夠有效地檢測碰撞，并具有較高的可靠性與實時性。然后，通過搭建凈化機器人碰撞保護控制系統(tǒng)實驗平臺，對機器人發(fā)生剛性碰撞和柔性碰撞兩種情況進行了實驗。結(jié)果表明，本文所提出的算法能夠滿足