为了提高擦玻璃机器人在作业过程中的清洁度,以PUMA560机器人为研究模型,采用了自适应阻抗控制算法来设计控制器。根据自适应阻抗原理框图,在MATLAB中建立相应的仿真模型,对机器人末端位置和接触力进行跟踪仿真,然后引进粒子群算法对仿真模型中的几个参数进行优化处理,最后测量该仿真模型承受的最大期望力。仿真之后的结果表明,自适应阻抗控制器达到了预期的控制效果,粒子群算法的优化缩短了接触力的稳定时间,所测得的最大期望力在实际运用中有可行性。

本文引入非接触阻抗控制理论对间接自适应阻抗控制进行改进从而获得非接触自适应阻抗控制。借助MATLAB/simulink仿真平台,将非接触自适应阻抗控制作为液压机械臂的主动柔顺控制并与关节的被动柔顺控制相结合,从而实现对关节的主、被动联合柔顺控制。仿真结果表明,主、被动联合柔顺控制效果较理想,可使机械臂在与环境接触时兼具较好的运动性能与较高的安全性能。

针对非圆截面元件表面机器人抛光过程中末端力的柔顺控制问题,设计一套双机器人协同抛光系统,分析双机器人协同抛光运动过程,并以Preston方程为理论依据。建立布轮抛光工具端与工件之间接触阻抗模型,分析接触力误差与阻抗模型参数之间的关系;提出自适应调整阻尼参数实现布轮抛光工具与工件的柔顺接触;引入模糊控制理论和PI控制理论对比例、积分和阻尼参数实时调整。仿真以及实验结果表明:模糊自适应PI控制相比于自适应阻抗控制及定阻抗控制具有低超调、响应迅速以及快速稳定等特点,同时能够跟随动态期望力。

传统基于位置的定阻抗控制器进行柔顺控制时,力跟踪性能取决于控制器对环境信息的了解程度,且阻抗参数值需经多次试验确定,一旦环境发生变化需要重新多次试验确定各参数值。为降低环境信息的未知性对力跟踪效果的影响和阻抗参数调节的不便,通过力偏差与机器人终端速度设计自适应补偿器对参考轨迹进行补偿,从而间接调整阻抗参数,提高系统对未知环境的自适应性。仿真试验结果表明:该方法相对定阻抗参数法,20 N期望力下力跟踪稳态误差在5%内

现代幕墙安装过程中对移动的快速性和安装时精确性的要求越来越高,为了更好的研究幕墙安装机器人的力控制算法,建立了简化的机器人动力学模型,确定了阻抗控制与自适应阻抗控制数学模型,并借助Matlab/Simulink构建了阻抗控制及自适应阻抗控制仿真平台,通过分析位置跟踪情况和环境接触力跟踪情况,验证了两种控制算法的可行性。对比分析两种控制方法后,最终提出了适用于幕墙安装的力控制方法,即在自由空间选择阻抗控制方法,环境接触空间选择自适应阻抗控制方法,该方法可以满足自由运动时快速响应和环境接触力控制的准确性要求。