發(fā)布時間：2018-05-19 00:01

  本文選題：機械臂 + 柔性關(guān)節(jié)��； 參考：《機器人》2017年04期

【摘要】：為了提高柔性關(guān)節(jié)機械臂的頭部碰撞安全性,提出基于機械臂安全指數(shù)和梯度投影法的柔性關(guān)節(jié)機械臂構(gòu)型優(yōu)化方法,并給出安全碰撞方向和安全構(gòu)型的確定方法.首先建立柔性關(guān)節(jié)機械臂的頭部碰撞等效模型,模型充分考慮了機械臂關(guān)節(jié)柔性的影響.然后分別給出固定構(gòu)型下安全碰撞方向的確定方法和固定碰撞方向下安全構(gòu)型的確定方法.基于機械臂安全指數(shù),采用梯度投影算法實現(xiàn)了冗余柔性關(guān)節(jié)機械臂連續(xù)路徑的構(gòu)型優(yōu)化.最后,建立閉環(huán)仿真系統(tǒng),分別通過平面3自由度機械臂和空間7自由度機械臂驗證了采用梯度投影法降低機械臂安全指數(shù)的有效性.2種仿真結(jié)果顯示,優(yōu)化后的機械臂安全指數(shù)分別降低了83.86%和26.42%.
[Abstract]:In order to improve the head impact safety of flexible joint manipulator, an optimization method of flexible joint manipulator configuration based on the safety index and gradient projection method is proposed, and the method of determining the safe collision direction and the safe configuration is given. First, the equivalent model of head impact of flexible manipulator is established, which fully considers the effect of flexible joint. Then, the methods of determining the safe collision direction under the fixed configuration and the safe configuration under the fixed collision direction are given respectively. Based on the safety index of manipulator, a gradient projection algorithm is used to optimize the configuration of the continuous path of redundant flexible joint manipulator. Finally, the closed-loop simulation system is established. The effectiveness of the gradient projection method to reduce the safety index of the manipulator is verified by using the planar 3-DOF manipulator and the spatial 7-DOF manipulator, respectively. The simulation results show that the proposed method is effective in reducing the safety index of the manipulator. The optimized arm safety index decreased by 83.86% and 26.42% respectively.
【作者單位】： 清華大學(xué)深圳研究生院;清華信息科學(xué)與技術(shù)國家實驗室;深圳市空間機器人技術(shù)及遙科學(xué)重點實驗室;深圳市精密幾何測量技術(shù)工程實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61673239) 廣東省自然科學(xué)基金(2015A030313881)
【分類號】：TP242

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 侯保林,樵軍謀,韓宏潮;一重載高速機械臂的結(jié)構(gòu)與控制同時設(shè)計[J];機械設(shè)計;2004年01期

2 賈宏亮;姚瓊;黃強;;基于質(zhì)量分配的空間機械臂剛度優(yōu)化[J];中國空間科學(xué)技術(shù);2008年03期

3 李斌;;月球車車載機械臂的研究進展及關(guān)鍵技術(shù)探討[J];機器人技術(shù)與應(yīng)用;2008年03期

4 ;美大學(xué)研發(fā)腦波控制機械臂[J];機械研究與應(yīng)用;2009年01期

5 任美玲;陶大錦;;機械臂的研究與進展[J];出國與就業(yè)(就業(yè)版);2012年02期

6 劉朋增;;基于移動平臺的機械臂結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計[J];企業(yè)導(dǎo)報;2013年11期

7 ;手術(shù)用微型機械臂[J];機器人情報;1994年01期

8 賀棚梓;;升級版加拿大機械臂[J];太空探索;2014年02期

9 張暢;唐立軍;吳定祥;賀慧勇;司妞;李濤;;六軸機械臂在冰箱能耗檢測線中的軌跡分析[J];電子科技;2014年04期

10 楊孝文;;猴子學(xué)會用控制機械臂[J];共產(chǎn)黨員;2008年14期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王印超;賴小明;楊學(xué)寧;李建永;陳化智;陶建國;;繩驅(qū)式表取采樣機械臂的設(shè)計研究[A];中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第九屆學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2012年

2 張繼輝;;助力機械臂在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用[A];第九屆河南省汽車工程技術(shù)研討會論文集[C];2012年

3 黃登峰;陳力;;基于雙向映射神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的漂浮基空間機械臂逆運動學(xué)控制[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

4 陳瑞燕;梁輝;馮永;;用于深水水下設(shè)備下放安裝的多功能機械臂[A];第十三屆中國科協(xié)年會第13分會場-海洋工程裝備發(fā)展論壇論文集[C];2011年

5 朱華里;張芳;;電機控制下的一類彈性機械臂系統(tǒng)的鎮(zhèn)定[A];1996年中國控制會議論文集[C];1996年

6 鄭樺;叢爽;魏子翔;;提高實際繪圖精度與速度的二自由度機械臂控制[A];2007年中國智能自動化會議論文集[C];2007年

7 韓清凱;張昊;高培鑫;劉金國;;機械臂系統(tǒng)控制同步的非線性動力學(xué)特性研究[A];第十四屆全國非線性振動暨第十一屆全國非線性動力學(xué)和運動穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會議摘要集與會議議程[C];2013年

8 梁捷;陳力;;漂浮基空間機械臂姿態(tài)與末端抓手協(xié)調(diào)運動的模糊變結(jié)構(gòu)滑�？刂芠A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

9 劉慶杰;許向陽;戴亞平;;基于機械臂轉(zhuǎn)速的遠程廣義最小方差控制[A];全國煉鋼連鑄過程自動化技術(shù)交流會論文集[C];2006年

10 趙京;荊紅梅;;具有全局性能的冗余度機械臂容錯運動規(guī)劃[A];第十三屆全國機構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2002年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 葛秋芳;科學(xué)家讓猴子憑“意念”操縱機械臂抓取食物[N];新華每日電訊;2008年

2 毛毛;瑞典開發(fā)出不怕水的微型機械臂[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2000年

3 王曉晨 潘晨;讓中國“臂”炫舞太空[N];中國航天報;2012年

4 田兆運 張曉祺;“玉兔號”:機械臂投放測試成功，即將開始休眠[N];新華每日電訊;2013年

5 通訊員 祁登峰 記者 付毅飛;“玉兔”機械臂成功實施首次科學(xué)探測[N];科技日報;2014年

6 張忠霞;“奮進”號宇航員太空組裝機器人[N];人民日報;2008年

7 陳盈;未來軍醫(yī)是個機器人[N];中國國防報;2009年

8 翟軍;機器人之路——從機械臂到類人型[N];北京日報;2000年

9 記者 何德功;專治膝蓋的機器人[N];新華每日電訊;2003年

10 ;“玉兔之手”完成首次月面探測[N];團結(jié)報;2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 武遵;適用于核聚變反應(yīng)艙的多關(guān)節(jié)機械臂關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

2 江沛;復(fù)雜約束下的串聯(lián)機械臂運動學(xué)控制方法研究[D];浙江大學(xué);2015年

3 東輝;冗余機械臂運動學(xué)及移動平臺航位推算和軌跡規(guī)劃研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 宋韜;輪式移動機械臂傾覆與滑移問題研究[D];上海大學(xué);2016年

5 黃水華;多約束下的機械臂運動控制算法研究[D];浙江大學(xué);2016年

6 王琨;提高串聯(lián)機械臂運動精度的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

7 杜濱;全方位移動機械臂協(xié)調(diào)規(guī)劃與控制[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

8 張鵬;機械臂協(xié)調(diào)操作柔性負載系統(tǒng)動力學(xué)與控制[D];吉林大學(xué);2010年

9 唐志國;機械臂操作柔性負載系統(tǒng)分布參數(shù)建模與控制方法研究[D];吉林大學(xué);2011年

10 杜艷麗;可重構(gòu)機械臂分散控制及主動容錯控制方法研究[D];吉林大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 龐征博;船舶大分段劃線機械臂控制技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2012年

2 劉彩鳳;不同重力環(huán)境下空間機械臂摩擦補償控制研究[D];燕山大學(xué);2015年

3 王海濱;基于TMS320F2812的一階機械臂控制系統(tǒng)的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

4 賈召敏;排爆機械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計與控制研究[D];南京理工大學(xué);2015年

5 謝廣慶;托卡馬克腔內(nèi)作業(yè)機械臂運載車系統(tǒng)研究[D];上海交通大學(xué);2015年

6 岳宗帥;可重構(gòu)機械臂關(guān)節(jié)模塊控制器設(shè)計及運動控制研究[D];沈陽理工大學(xué);2015年

7 王超;線驅(qū)動硅膠軟體機械臂建模與控制[D];上海交通大學(xué);2015年

8 侯鵬飛;面向航天器在軌維修任務(wù)的機械臂及其地面實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 郁萬濤;面向托卡馬克的維護機械臂作業(yè)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

10 劉健泉;柔順拆裝機械臂研制及其動力學(xué)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

，

本文編號：1907785