多軸機(jī)器人直接示教控制技術(shù)研究.pdf

1、示教是賦予機(jī)器人運(yùn)動(dòng)信息的過程，目前工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的仍是示教盒示教，但該示教方式操作繁瑣、效率低，尤其是在需要實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡的場合。本文在直接力矩控制的方式下，通過對(duì)示教過程中機(jī)器人關(guān)節(jié)的重力矩和摩擦力矩進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算并給出力矩補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了在無需關(guān)節(jié)力矩傳感器條件下的直接示教功能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用直接平衡機(jī)器人關(guān)節(jié)重力矩和摩擦力矩來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的直接示教，對(duì)實(shí)現(xiàn)該方法的算法展開研究推導(dǎo)，并設(shè)計(jì)了一套重力矩和摩擦

2、力矩測量的工程實(shí)現(xiàn)方案；為提高機(jī)器人操作安全性，提出了一種機(jī)器人碰撞檢測方案，并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)該方案進(jìn)行了可行性驗(yàn)證。⑵針對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的軌跡規(guī)劃問題展開研究，包括直角坐標(biāo)空間中的直線和圓弧插補(bǔ)算法，關(guān)節(jié)空間的線性插補(bǔ)和三次多項(xiàng)式插補(bǔ)，以及為改善機(jī)器人末端平穩(wěn)性而引入的S型升降速控制算法。⑶為提高機(jī)器人軌跡跟蹤精度，開展了位置伺服算法研究。針對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中負(fù)載擾動(dòng)對(duì)位置控制的影響，引入了自抗擾控制器中的擴(kuò)張狀態(tài)觀測器對(duì)系統(tǒng)的總體擾動(dòng)進(jìn)行觀測