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文檔簡介

力反饋仿人機械手主從控制系統(tǒng)研究在現(xiàn)代機器人發(fā)展中,受智能技術、計算機技術和控制理論的限制,面對復雜、未知環(huán)境時,機器人存在很難完全自主地執(zhí)行精細、復雜任務的問題。遙操作和機器人技術相結合,可以很好地解決這種問題。它是通過人對機器人進行實時操控,即人首先評估遠端工作狀況,進而做出決策以控制機器人按照指令執(zhí)行任務,這樣提高了機器人的通用性和實用性。力覺臨場感是為幫助操作者在遙操作中準確評估工作端情況的關鍵技術。本文以力反饋仿人主從手為平臺,為提高主從機械手的可操控性能,進行力覺臨場感和主從機械手控制相結合的研究。本文首先設計了配套的力反饋主從機械手,采用欠驅動方式,減輕了人的操作負擔。設計了主從手指尖結構,有利于優(yōu)化主手跟隨運動方法。設計主從控制電氣系統(tǒng),根據主從手控制特點,采用并聯(lián)三指控制子系統(tǒng),使對應手指的子系統(tǒng)具有完整的主從控制功能并可獨立運行。子系統(tǒng)本身由傳感器、電控單元、電機組合模塊集成。以上設計有利于硬件的組裝、系統(tǒng)調試和改進工作?；谶b操作主從四通道理論,分析了多種雙通道控制結構在主從系統(tǒng)中的力反饋性能,確定了以力—位置型控制結構為本文控制系統(tǒng)的基本框架。根據系統(tǒng)特點,將控制模式分為跟隨模式和力反饋模式,設計了主動式主手跟隨人手運動方案,解決了傳統(tǒng)主手回復運動存在的問題。采用具有自適應PD的力控制器,該控制器可自主調整PD參數(shù),滿足跟隨模式下的位置跟蹤和力反饋模式下的力跟蹤效果。從手在跟隨模式下采用基于PD的位置控制,而在力反饋模式下采用自調整變阻抗結構,提高對不同剛度物體抓握的柔順性和適應性。最后

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