面向柔顺装配的机器人阻抗学习控制技术研究 | |
孟严 | |
2022-05-18 | |
页数 | 90 |
学位类型 | 硕士 |
中文摘要 | 柔顺控制是机器人领域的重点研究方向之一,在装配和金属加工等需要与对象/环境接触的场景中,以及人机交互作业中具有重要应用价值。阻抗控制通过调整机器人的位置误差与接触力之间的关系,使机器人表现出柔顺特性,保障了作业的舒适性和安全性,是柔顺控制的重要方式之一。 然而,随着智能制造对于机器人在复杂非线性环境中的作业能力提出了更高要求,由于对象/环境的非结构化特性,以及机器人系统的动力学非线性特性,传统的定刚度阻抗控制不能很好地适应复杂的作业任务。因而,如何让机器人能够在人机交互环境、非结构化环境中精确、灵巧地完成作业任务,是目前机器人柔顺控制方向面临的重要挑战。 本文针对环境刚度不确定及目标位置动态变化下的机器人精确、灵巧作业需求,研究非结构环境下的变阻抗学习控制策略,根据环境刚度变化情况在线自适应调节阻抗模型参数,提高了机器人对人机交互环境和非结构化环境的适应能力。本论文的主要工作和创新点归纳如下: |
英文摘要 | Compliance control is one of the key research directions in the field of robotics, and has important application value in scenarios that require contact with objects/environments, such as assembly and metal processing, as well as in human-robot interaction. By adjusting the relationship between the position error and the contact force of the robot, impedance control makes the robot show compliance characteristics, which ensures the comfort and safety of the operation, and is one of the important methods of compliance control. However, as intelligent manufacturing puts forward higher requirements for robots to operate in complex nonlinear environments, due to the unstructured characteristics of objects/environments and the dynamic nonlinear characteristics of robot systems, the traditional constant stiffness impedance control can not well adapt to complex working tasks. Therefore, it is an important challenge for robot compliance control to enable robot to complete the task accurately and flexibly in the human-robot interaction environments and unstructured environments. Aiming at the precise and dexterous operation requirements of the robot under the uncertainty of environmental stiffness and the dynamic change of target position, this paper studies the variable impedance learning control strategy in the unstructured environments, adaptively adjusts the impedance model parameters online according to the change of environmental stiffness, and improves the adaptability of the robot to the human-robot interaction environments and unstructured environments. The main work and innovations of this paper are summarized as follows: |
关键词 | 柔顺控制,阻抗学习,装配,人-机器人协作 |
语种 | 中文 |
文献类型 | 学位论文 |
条目标识符 | http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/48542 |
专题 | 毕业生_硕士学位论文 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 孟严. 面向柔顺装配的机器人阻抗学习控制技术研究[D]. 中国科学院自动化研究所. 中国科学院自动化研究所,2022. |
条目包含的文件 | ||||||
文件名称/大小 | 文献类型 | 版本类型 | 开放类型 | 使用许可 | ||
01 硕士论文(签字).pdf(17082KB) | 学位论文 | 限制开放 | CC BY-NC-SA |
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