接触式作业机器人的主动柔顺控制与被动柔顺控制理论原理

本站原创 2017-11-10 14:50 阅读()
导读:近年来,随着工业机器人技术的成熟,工业机器人已被应用在越来越广的领域,其作业形式也日趋多样化。从工业机器人与作业对象的关系上来看,工业机器人的作业形式主要分为两类,一类...

      近年来,随着工业机器人技术的成熟,工业机器人已被应用在越来越广泛的领域,其作业形式也日趋多样化。从工业机器人与作业对象的关系上来看,工业机器人的作业形式主要分为两类,一类是非接触式作业,如喷涂、焊接等,这类任务只要求机器人进行精确的位置移动即可实现作业要求;另一类是接触式作业,如打磨、装配等,这类任务除了有位置精度要求以外,还需要对机器人与工件的接触力进行控制。
       对于接触式作业机器人的控制,若仍采用传统的位置控制方式将无法胜任,这就需要对机器人进行力和位置相混合的柔顺控制。柔顺控制的实现方式有两种:一种是主动柔顺,即通过测量接触力/力矩,并将其反馈到控制器生成机器人末端执行器的期望轨迹,从而实现对工业机器人操作力的控制。主动柔顺控制一般能够获得良好的鲁棒性,但其普遍存在着控制复杂、速度较慢、实现困难等问题。
      另一种是被动柔顺,即通过机器人自身固有的柔性环节(如柔性连杆、柔性关节或柔性末端执行器),使机械装置在与外界环境接触时,由于刚柔结构间的作用力,促使机器人末端执行器的轨迹得以被动地自然修正。被动柔顺控制由于力控制和位置控制解耦,比主动柔顺控制更易实现,且对机器人精度要求较低,所以性价比更高。
 


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