工业机器人的高速高精度控制方法研究及二手工业机器人的交易

更新时间:2016-09-26 11:36:48 信息编号:278101
工业机器人的高速高精度控制方法研究及二手工业机器人的交易
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现阶段跟着工业机器人使用领域的不断扩大以及现代工业的迅速开展,大家对工业机器人功能的请求越来越高,二手工业机器人的需求量也逐步增加,以进一步进步出产功率和产品质量,因而高速、高精度、智能和模块化变成现在工业机器人开展的主要趋势。工业机器人体系是一个强非线性、强耦合的多输入多输出的高度杂乱体系,在高速运动的状况下,机器人的非线性动力学特性非常明显,而且实践存在的各种杂乱不确性要素也严重影响着机器人的操控功能,因而对工业机器人的高速高精度操控办法进行研讨具有主要的理论意义和实用价值。这篇文章以六自由度的工业机器人为研讨目标,对其作业空间的奇特点逃避、动力学参数辨识和领先鲁棒操控技能等关键问题进行了体系深化的研讨,主要内容如下: 对于所计划的六自由度工业机器人的奇特问题,首要树立运动学模型进行奇特位形剖析,提出了“奇特别离+指数级阻尼倒数”奇特域逃避办法,确保了机器人高速运动的连续性和平稳性,并有用降低了在奇特点及其邻近对机器人结尾精度的影响。实践使用时直接从原逆雅可比矩阵中别离出奇特因子,并修改为所提出的阻尼表达式即可,核算简略。数值仿真验证了该办法的有用性和可行性。 机器人动力学参数辨识是进行根据动力学模型的领先操控体系计划的基础,其估量精度直接影响机器人的操控功能。首要对工业机器人的动力学模型进行研讨,推导了工业机器人的最小组合惯性参数和观测矩阵;其次为确保最小二乘法的估量精度和鲁棒性,提出了根据人工免疫克隆挑选算法的鼓励轨道优化办法,经过仿真验证了辨识成果的准确性。 对于有限时刻操控体系的鲁棒性问题,提出了鲁棒h∞有限时刻安稳性概念及鲁棒h∞有限时刻安稳性断定定理,并对于一类具有不确定性的非线性体系提出了一种鲁棒h∞有限时刻操控器的计划办法,该办法不需请求解杂乱的非线性hji不等式(hamilton-jacobi-isaacs inequality)或riccati方程。因为实践作业的工业机器人体系还会遭到各种杂乱的不确定性要素的影响,提出了工业机器人的鲁棒h∞有限时刻操控器,然后一方面确保了盯梢差错的有限时刻收敛,进步了响应速度和盯梢精度;另一方面确保了机器人体系对各种不确定性具有l2搅扰按捺功能。仿真成果表明该操控器对时变搅扰和骤变搅扰均具有较好的鲁棒性。 使用backstepping办法、终端滑模办法计划了具有鲁棒性的机器人有限时刻操控器。研讨根据backstepping的机器人有限时刻操控器计划办法,经过引入变构造项进步了有限时刻安稳体系的鲁棒性;联系rbf神经网络的非线性映射才能,提出了一种鲁棒自适应神经网络有限时刻操控器,克服了有限时刻操控体系需求已知不确定性上界的请求;使用终端滑模操控的思维,计划了一种批改的神经网络有限时刻操控器,在确保有限时刻安稳的一起,消除了“抖振”现象。理论证实机器人闭环体系是有限时刻安稳的,经过仿真验证了算法的有用性和可行性。 对于机器人动力学模型彻底未知的状况,采用时延信息有用估量机器人的非线性特性和外界搅扰,提出了根据时延估量的机器人鲁棒h∞操控器,取得了对估量差错的l2搅扰按捺功能;联系有限时刻操控的长处,提出了根据时延估量的有限时刻操控器,进步了响应速度和盯梢精度,经过数值仿真验证了两种算法的有用性和可行性。最终剖析对比了鲁棒h∞有限时刻操控、根据backstepping办法的有限时刻操控、鲁棒自适应神经网络有限时刻操控和根据终端滑模的神经网络有限时刻操控办法在工业机器人高速高精度盯梢操控使用方面的优缺点和异同点,特别在鲁棒性、瞬态特性和完成难度方面进行了剖析对比,以便利选用。 对于机器人运动学存在不确定性的状况,提出了含糊自适应滑模变构造操控器。机器人结尾的运动轨道是在作业空间进行计划却是经过驱动机器人各关节运动完成的,因而机器人几何参数的不确定性也会影响机器人结尾的盯梢精度。该操控办法的基本思维是使用含糊逻辑体系的言语规则信息和学习迫临才能,自适应补偿机器人运动学和动力学不确定性,然后进步了机器人结尾的盯梢精度,且无需在线实时估量机器人的运动学和动力学参数。 提出了一种开放式多操控器的机器人操控体系智能构造,该构造便于进行参数辨识实验,而且操控体系可根据不同的作业任务和作业环境主动挑选最好的操控计划。 最终为验证参数辨识办法和操控办法的工程有用性和可行性,搭建了机器人实验渠道并进行实验研讨。实验分两部分:第一部分为机器人的参数辨识实验,取得准确的机器人动力学模型;第二部分为轨道盯梢操控实验,实验成果表明,所计划的操控器均能有用进步机器人体系的瞬态特性、盯梢精度和鲁棒性。
可见工业机器人的需求,但是成本较高,就迎来了二手工业机器人的市场,二手工业机器人的成本低,纷纷投入二手工业机器人的交易市场上,二手工业机器人的性价比高。


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