力觉示教技术的前景发展展望

力觉示教是一种依托于力传感器的人机协作示教方式。图1-19安装玻璃幕墙图1-20IRB14100机器人2017年在日本东京举行的国际机器人展上,ABB最新款单臂协作机器人IRB14100首次展现在世人面前,如图1-20所示,它可以不知疲倦地,日复一日地从事各类精细工作[84]。

理论教育 2023-06-29

数据采集、存储和展示优化方案

静态标定过程中测量分支产生的电压信号由数据采集卡采集并传输到计算机。之后由LabVIEW程序来调用数据采集卡,按照使用说明来完成AD数据的采集和传送,并对数据信号进行读取和存储。图4-14AD采集流程图首先调用数据采集卡驱动程序中自带的库函数节点模块CreateDevice()创建一个新的AD设备,完成对采集卡的调用。其中,数据采集卡的Bit位数决定了采集数据的总宽度Count LSB。

理论教育 2023-06-29

现状分析：并联机构解耦研究

并联机构的研究基本上是多环或多自由度结构,并且每个分支之间存在运动耦合,减少了串联连接的分离的容易性,这对于分析并联机构的性能非常不方便。所以,并联机构的设计和分析中要思考的关键问题就是运动解耦。王宪平等人[56]利用螺旋理论探究了普通机构的解耦确定方法以及运动分类,并把此方法应用到设计一个二自由度旋转机构中。因此,输入输出运动解耦的实现不仅是机构设计的重要目标,也是并联机构探索的热点之一。

理论教育 2023-06-29

研究现状：并联六维力传感器解耦

能够在多于两个方向上同时测量力和力矩分量的力传感器是多维力传感器,其是能够实现智能机器人应用的最重要的传感器之一。精确测量多维力传感器的关键问题是消除尺寸之间的耦合,即解耦问题,这也是机器人实现智能控制的一个极其重要的先决条件。国内多年来围绕并联六维力传感器静态解耦做了深入研究以及对动态解耦的初步尝试,通过这两项工作取得了并联六维力传感器静态解耦的突破性成果。

理论教育 2023-06-29

八分支传感器的数学模型优化

图2-5所示为八分支正交并联六维力传感器结构简图。根据式(2-5),建立八分支结构静力学平衡方程为式中,G8表示为根据几何关系将水平测量分支两端点的位置矢量表示为将以上各参数代入式并将其化简得至此,得到了八分支正交并联六维力传感器的一阶静力系数影响矩阵,建立了其数学模型。

理论教育 2023-06-29

数值算例与仿真验证的优化

为了验证上述推导结果的正确性,本节采用数值实例进行分析。另外由上述计算和仿真也可看出,对于一般的并联结构六维力传感器来说,当测量分支刚度很高、量程不大的情况下,其结构变形对传感器测量精度影响很小,从而也验证了多分支并联结构用于六维力测量的可行性。图4-35补偿前后六维力传感器各方向测量误差

理论教育 2023-06-29

不同领域解耦研究现状分析

到目前为止,基于传递函数的动态解耦矩阵分析方法具有简单的解耦网络和清晰的思路。2001年,东南大学的宋国民等人[51]研究出了一种以对角优势矩阵为基础的动态解耦方法,但是此方法仅能做到近似解耦,无法做到完全解耦。2009年,淮阴师范大学的俞阿龙[53]研究出运用遗传小波神经网络进行动态补偿,此方法可以监控测量系统的响应速度。

理论教育 2023-06-29

样机本体研制：关键技术与流程优化

样机本体主要由测力平台和固定平台两部分组成,第一代样机的制造采用了3D打印的方法。根据3.4.2节中参数优化结果和S形单维力传感器的外形尺寸,设计第一代样机本体的三维模型图如图4-10所示。图4-10样机本体三维模型正面;反面第一代样机本体选用PLA材料进行制作。依照三维模型使用3D打印来加工和制作样机本体。图4-11第一代传感器样机第二代传感器样机本体选用优质合金钢,时效时间长。

理论教育 2023-06-29

六维力传感器重力补偿算法优化探讨

在这种情况下,为了消除工具自身重力对传感器示数造成的影响,得到准确的外力反馈信息,我们需要以机器人本体、六维力传感器、末端工具为研究平台,推导和研究相应的补偿算法对传感器测量结果进行重力补偿。

理论教育 2023-06-29

探究动态特性:实验解析

本次实验中需要注意的事项主要有以下两点。如图5-22所示,图中箭头所示位置是本次动态特性实验针对六维力传感器各方向所选取的施力点位置。当对某一方向施加脉冲信号时,由于施力点和敲击力度不可能做到完全一致,所以针对每个方向的施力点,施加5次适当大小的脉冲信号,以减小实验中的随机误差。

理论教育 2023-06-29

六维力实时测量与显示技术

在标定与测量之前为避免安装应力对实验结果的影响,应首先将设备初始值清零。完成设备清零后既可进行标定实验,通过最小二乘计算功能得到标定矩阵并显示在软件前面板上。得到标定矩阵后就可实现样机对六维力的实时测量以及软件界面上测量力的显示,程序框图如图4-28所示。

理论教育 2023-06-29

六维力传感器的动力学分析

正交并联六维力传感器的振动模型可以看成由6个空间单自由度二阶机械振动系统和1个质量块M组成,整个系统的基准坐标系Oxyz选择同图2-3。式称作正交并联六维力传感器的整体运动微分方程,该方程表达了测力平台广义坐标q与所受六维外力Fw之间的关系。

理论教育 2023-06-29

并联多分支六维力传感器的数学模型

广义并联多分支六维力传感器一般由三个主要部分组成,分别为测力平台、固定平台以及测量分支,其结构示意图如图2-1所示。伪逆矩阵是广义逆矩阵的一种,由于它具有唯一性,这里引入伪逆矩阵来对并联结构六维力传感器的静力平衡方程进行求解。

理论教育 2023-06-29

机器人位置与姿态描述简介

如图7-1所示,主要包括以下两方面的分析:正向运动学求解和逆向运动学求解。机器人位置和姿态相辅相成,共同表达机器人所在工作空间的状态,通过直角坐标系确定P点位置后,还需要确定执行工具所处P点位置时的姿态,由于机器人是一个连杆机构,故需要数学方程求解各关节的位置和姿态信息,最终实现机器人运动。求解各关节位姿参数需要与固定基坐标系确立相对关系。

理论教育 2023-06-29

Stewart并联结构力传感器的六维数学模型优化

本节对传统Stewart结构六维力传感器进行误差分析,因此分析结果更具普遍性意义。图4-32Stewart并联结构六维力传感器示意图首先建立Stewart并联结构六维力传感器的数学模型,如图4-32所示。Stewart并联结构六维力传感器由上平台、下平台以及六个弹性测量分支组成,测量分支两端与平台通过球副连接。式中,映射矩阵G称作传感器的一阶静力影响系数矩阵,可表示为

理论教育 2023-06-29

力觉示教编程的设计、仿真及实现

打开robotstudio软件,如图7-27所示,最上方为菜单栏,左侧为工具下拉菜单,中间部分是创建新工作站以及RAPID模块,如果没有模拟仿真,可以直接新建一个RAPID模块文件,并在其中编辑语言。图7-27robotstudio显示界面在正式开始机器人运动编程时,必须建立机器人编程环境,在robotstudio中新建空工作站,从机器人模型库选取IRB2600机器人,导入操作界面,单击“建模”菜单栏,构建本次实验所需要的矩形体,如图7-28所示。图7-31矩形路径示教运动

理论教育 2023-06-29