第七章:机器人控制(上).pdf
文本预览下载声明
第七章 机器人控制
7. 1 机器人控制概述
7. 2 伺服控制系统
7. 3 机器人位置控制
7. 4 力和位置混合控制
7. 5 机器人非线性控制
7. 6 机器人智能控制
7. 7 机器人控制实验
1
7.1 机器人控制概述
控制是机器人技术中的一个关键问题,而控制系统的性能
则是机器人发展水平一个重要标志。
机器人对象特点:多变量、非线性、复杂耦合动态系统。
典型控制方式:
点位式(PTP ,point to point )
实现点的位置控制,而点与点之间的轨迹却无关紧要。如自动插件机,
在贴片机上安插元件,点焊、搬运、装配等。
轨迹式 (CP, continuous path)
指定点与点之间的运动轨迹为所要求的曲线,如直线或圆弧。在进行
弧焊、喷漆、切割等作业时十分必要。
速度控制方式
对于机器人的行程要求遵循一定的速度变化曲线。
力(力矩)控制方式
要求对末端施加在对象上的力进行控制,如抓放操作、去毛刺。
自主控制方式
在不确定或未知条件下作业,自主完成给定任务。
2
多变量系统控制的发展:
1. 状态空间法
系统的数学模型:状态空间表达式
主要应用领域:航空航天等尖端科技研究
局限性:计算量大,控制器复杂难以实现,无法在工业
生产过程广泛推广
2. 现代频域法
数学模型:传递函数矩阵
主要应用领域:工业生产过程
特点:对系统进行近似和简化,数学工具浅显易懂,
具有很大的灵活性。
代表性理论:逆奈魁斯特方法、序列回差法等。
3. 先进控制技术
自适应控制理论:主要针对模型的时变性和不确定性
智能控制理论:主要针对模型未知系统
机器人控制系统工作过程
根据外界环境确定任务
作
组 业
计算目标任务在笛卡尔空间的位姿 织 控
层 制
器
确定运动轨迹(点动或轨迹)
转换为关节空间角度 运
外 协 动
部 调 控
反 转换为电机的给定值 层 制
馈 器
内 伺
部 电机的伺服控制 执 服
反 行 控
馈
显示全部