基于模糊PI的Delta机器人运动控制系统.pdf

《基于模糊PI的Delta机器人运动控制系统.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、·90·《测控技术12015年第34卷第7期基于模糊PI的Delta机器人运动控制系统曹沁婕，梁兆瑞，贾梧桐，石珂，赵博然，殷国亮，白瑞林(1．江南大学物联网工程学院，江苏无锡214122；2．江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡214122)摘要：搭建了视觉决策的并联机器人系统，其技术路线是由智能相机通过在线视觉检测算法分割目标，采用张正友标定方法进行相机标定；采用五次多项式插值对机器人的抓取路径进行关节空间轨迹规划：由逆运动学的代数解法求取各轴关节空间坐标。以Delta机器人的运动机构为研究对象，

2、设计了新型的模糊PI控制器，并运用LabVIEW软件结合FPGA实现了机器人的运动控制。测得5O组基于模糊PI控制器和PI控制器的上升时间的均值分别为179．6ms和200．2ms，试验结果表明，模糊PI具有更快的动态响应过程，同时还兼具了传统PI控制稳态性能好的特点。关键词：并联机器人；交流伺服电机；模糊PI控制器中图分类号：TP242．2文献标识码：A文章编号：1000—8829(2015)07—0090—04DeltaRobotMotionControlSystemBasedonFuzzyPICAOQin-j

3、ie，LIANGZhao—rui，JIAWu—tong，SHIKe，ZHAOBo—ran，YINGuo-liang，BAIRui—lin(1．SchoolofInteractofThingsEngineering，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China；2。KeyLaboratoryofAdvancedProcessControlforLightIndustry(MinistryofEducation)，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China)Abst

4、ract：Asystemaboutthevision—decisionofparallelrobotiSconstrusted．ItstechnologyroadmapoftheworkisthatthesmartcameracalibratedbythemethodpresentedbyZhangZhengyoudividestargetviaanon-linevisualdetectionalgorithm，thejointspacetrajectoryplanningoftherobot’Sgrabpathi

5、sdesignedbythequinticpolynomialinterpolation，thejointspacecoordinateaxesisobtainedbasedonalgebraicmethodoftheinversekinematics．AnewfuzzyPIcontrollerisdesignedwiththestudyofDeltarobotmovementmechanism，andmotioncontroloftherobotiSimplementedbyusingLabVIEWsoftwar

6、ecombinedwithFPGA．ThemeanrisetimeoffiftygroupsrespectivelybasedonfuzzyPIcontrollerandPIcontrollerare179．6msand200．2ms．TheresultshowsthatthefuzzyPIcontrollhasabetterdynamicperformance，anditalsocombinesthegoodsteadyperformancecharacteristicsoftraditionalPIcontro

7、1．Keywords：parallelrobot；ACservomotor；fuzzyPIcontroller相比于串联机器人，由于并联机器人具备刚性强确的和不稳定的控制。而模糊控制则不需要被控对象度大、速度快、精度高、承载能力强、结构紧凑等特点，的精确模型，就能对并联机器人系统实施有效的控制，在工业领域分拣、包装等工序中有着广泛的应用¨。采用模糊推理的方法实现PI参数的在线整定，使系统通过何种控制方法使并联机器人手臂更加快速、精准、具有更好的动态性能，而且保持了常规PI鲁棒性强的稳定地抓取物品一直是并联机器人的研

8、究热点。在控特点。制系统设计的早期，人们使用更多的是非线性的PI控本文搭建了视觉决策的并联机器人系统，其工作制。并联机器人是多输人、多输出、强耦合的复杂系技术路线是由智能相机通过在线视觉检测算法分割目统，控制器处理不确定性的能力有限，可能会导致不准标，并求取多个目标物件中心坐标和旋转角度；根据机器人的抓取路径进行关节空间5次多项式插值，由逆运动学代数解法_2