基于模糊控制的机器人柔顺装配研究-论文.pdf

《基于模糊控制的机器人柔顺装配研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第29卷第3期机械设计与研究Vol_29No．32013年6月MachineDesignandResearchJun．，2013文章编号：1006—2343(2013)03-062-04基于模糊控制的机器人柔顺装配研究张铁，刘文波(华南理工大学机械与汽车工程学院，广州510640，E—mail：liuwenbo204@163．com)摘要：机器人进行轴孔装配时，末端初始位姿常存在偏差，如何利用力传感器获取的力信息调整末端位姿非常重要。对轴孔装配的模型进行了分析，建立了装配接触点坐标系，并推导了接触点

2、坐标系到力传感器坐标系的变换，解耦了由力传感器获得的力矩数据。基于解耦的力信息，本文提出了直接调整法调整末端位姿，该方法简单，不需复杂计算，但调整步长单一。针对直接调整法的不足，文中将模糊控制应用于输入输出关系，使调整步长多样化。实验证明了模糊控制的有效性。关键词：轴孔装配；力信息；解耦；直接调整法；模糊控制中图分类号：TP242．2文献标识码：AStudyonRoboticCompliantAssemblyBasedonFuzzyControlZhangTie，LiuWenbo(SchoolofM

3、echanicalandAutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Positionandorientationerrorsofrobotendefecteroftenexistinpeg—in—holeassembly，howtoadjustitwiththeinformationobtainedbyforcesensorisveryimportant．Basedonth

4、eanalysisofpeg—in—holeassemblymode1．thecontactingpointcoordinatesystemforassemblyisestablishedandthecoordinatetransformationbetweenthecontac—ringpointandthesensorisderived．Then，thetorqueobtainedbytheforcesensorisdecoupled．Accordingtothede—coupledforcei

5、nformation，directadjustingmethodispresentedtoadjustthepositionandorientationofendoffector．Thismethodissimpleandwithoutcomplicatedcalculating，butitsadjustingstep—lengthischangeless．Aimingattheshortnessofthismethod，fuzzycontrolisappliedtotherelationshipo

6、finputandoutputtodiversifytheadjustingstep—length．Experimentsvalidatetheeffectivenessofthefuzzycontro1．Keywords：peg—in—holeassembly；forceinformation；decouple；directadjustingmethod；fuzzycontrol机器人装配作业是先进制造系统的重要环节?在机器练。文献[11]提出了一种力反馈控制的方法，能够实时地反人装配作业时，由于

7、零件的定位误差、机器人运动、传感器等馈调整，但未考虑力矩影响，其实验平台中的轴孔间隙较大，方面存在的不确定性，使得常规的位置控制难以顺利完需要进一步的验证与提高。文献[12]提出了一种新的位置／成装配作业。因此，研究者们提出了(被动柔顺和主动柔顺力矩控制方法，实现了关节在自由空间和约束空间的稳定这两类方法。但由于被动柔顺自身不具备控制能力且需要过渡。特殊的柔顺装置，因此，主动柔顺成为了国内外研究者本文对轴孔装配的模型进行了分析，建立了装配接触点们的研究热点。文献[7]提出了阻抗控制的概念，利用阻抗坐

8、标系，并推导了接触点坐标系到力传感器坐标系的变换，控制有效地消除了装配过程中的卡阻现象。文献[8]提出了解耦了由力传感器获得的力矩数据。基于解耦的力信息，本模糊柔顺的控制方法，该方法不需要机器人的模型参数，且文提出了直接调整法调整末端位姿，该方法简单，不需复杂不需要计算力的变化量，但主要是调整末端的角度误差，且计算，但调整步长单一。针对直接调整法的不足，本文将模输出变量的隶属度函数有错误。文献[9]提出了一种自适应糊控制应用于输入输出关系，使调整步长多样化。实验证明阻