本文针对气动轻量机械臂伺服控制系统与碰撞检测进行研究,针对服务型机器人对系统安全性和灵活性的要求,提出相应的检测手段,设计了二自由度的机械臂样机,从动力学和运动学理论出发,分析系统摩擦力矩。通过采取摩擦力补偿和加速度反馈等控制策略,确保机械臂低速爬行的问题得到有效解决,并根据检测结果,采取加强机械臂防碰撞能力的有效对策,保证系统运行稳定性。

针对服务型机器人对系统的柔性、安全性提出的高要求,开展了气压驱动轻量型机械臂的伺服控制系统和碰撞检测方法研究。设计制作了二自由度轻量型机械臂样机,建立了机械臂的运动学和动力学方程,对系统的摩擦力矩进行了辨识。采用PID与加速度反馈和摩擦力前馈补偿控制策略,解决了机械臂关节旋转过程中的低速爬行问题。研究了基于被动柔顺控制和动力学方程的碰撞检测方法,实现了机械臂的防碰撞功能,提高了系统的安全性。通过对实验样机的试验测试,验证了机械臂的位置伺服控制策略和碰撞检测方法的有效性。