《計算機應用研究》|Application Research of Computers

工業機器人遙操作系統的空間映射與控制策略

Workspace mapping and control strategy for industrial robot teleoperation system

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作者 賀文人,劉霞,任磊
機構 西華大學 電氣與電子信息學院,成都 610039
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文章編號 1001-3695(2020)11-009-3246-04
DOI 10.19734/j.issn.1001-3695.2019.07.0266
摘要 針對工業機器人遙操作系統中存在的主從機器人工作空間差異以及運動控制精度與安全問題,提出了一種工作空間映射算法與位置—速度混合控制策略。首先,將遙操作劃分為自由運動和交互兩個階段,在自由運動階段采用映射算法使主從機器人的工作空間高度覆蓋,使主機器人可操控的從機器人運動范圍最大化。進一步,在交互階段設計了一種位置—速度混合控制策略對工業機器人的運動進行準確的控制,使主從機器人的實際位置軌跡準確的跟隨,并進一步引入反饋引導力以實現安全的控制。最后在Touch-ABB IRB120主從機器人遙操作實驗平臺上對所提控制方法進行驗證,實驗結果表明該方法使得主從機器人運動范圍在高度覆蓋的同時可以保證遙操作控制的精度。
關鍵詞 工業機器人; 遙操作系統; 工作空間; 運動控制
基金項目 國家自然科學基金資助項目(61973257,61875166)
四川省杰出青年科技基金資助項目(2017JQ0022)
四川省科技支撐計劃資助項目(2016GZ0395)
本文URL http://www.gvztwvrl.buzz/article/01-2020-11-009.html
英文標題 Workspace mapping and control strategy for industrial robot teleoperation system
作者英文名 He Wenren, Liu Xia, Ren Lei
機構英文名 School of Electrical Engineering & Electronic Information,Xihua University,Chengdu 610039,China
英文摘要 There are two problems in the industrial robot teleoperation system, one is the difference of workspace between the master and slave robots and the other is the accuracy and safety of the motion control. For these two issues, this paper proposed a workspace mapping algorithm and a position-speed hybrid control strategy. Firstly, it divided teleoperation into two phases: the free motion stage and the interaction stage. The workspace mapping algorithm made the workspace highly covered between the master and slave in the free motion phase, so that the master could control the motion range of the slave to the maximum. Next, it designed a position-speed hybrid control strategy in the interaction phase to accurately control the motion of industrial robot, so that the slave could accurately follow the actual position trajectory of the master. Moreover, it introduced feedback guiding force to achieve safe control. Finally, it did experiments on the Touch-ABB IRB120 master-slave teleoperation platform. The experimental results show that the method can ensure the accuracy of teleoperation control while the workspace highly covers between the master and slave.
英文關鍵詞 industrial robot; teleoperation system; workspace; motion control
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收稿日期 2019/7/22
修回日期 2019/9/17
頁碼 3246-3249,3262
中圖分類號 TP273
文獻標志碼 A
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