机器人工作空间轨迹规划控制方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-09-06 13:29:33
机械臂是一种由多关节组成的串联机器人,机械臂帮助人类完成大量的工作,对于我们的生产生活发挥了重要的作用。双臂相对于单臂将发挥着更多更大的作用,双臂是以单臂为基础,同时也是单臂任务的扩展。高铁组基础设施中螺栓结构处处可见,大量螺栓松弛检测和拧紧工作依靠人工操作,不仅费事费力且易漏检漏测,为了降低劳动强度、提高工作效率和准确度,需设计一种专用双臂机器人替代作业者进行螺栓校验和紧固工作。 项目包括柔顺轨迹规划控制、协同紧固操作控制及环境和对象特征提取等诸多研究难点。
从任务层的角度分析,专用双臂机器人双臂系统的硬件平台、控制系统设计以及控制理论完善一直是目前的研究热点。项目基于该需求已经在轨迹规划控制方面做了大量研究,其中建立了关节刚度模型,并提出了考虑运动和动力 约束下的轨迹优化方法,基于该方法能够对机器人实现快速、平稳、准确的轨迹运动控制,从而达到提高操作效率 和操作精度的目的。
随着现代工业的发展和科学技术的进步,人们对工业、医疗、服务水平的要求不断提高,对于许多任务而言,单臂机器人的操作明显不能满足要求,为了适应任务的复杂性、智能性、柔顺性要求,双臂机器人应运而生。双臂机器人通过两组串联机械臂组成闭环运动链结构,实现双臂协调工作,具有更高的灵活性、适应性、占用空间少及高冗余等优点,在机器人领域有着广泛的应用前景。
我校材料与制造学部拥有工业大数据应用技术国家工程实验室和国家产学研激光技术中心2个国家级科研平台以及12个省部级科研平台,大量科技成果被成功应用于多项国家重点工程或实现产业化。例如"变极性等离子弧穿孔立焊工艺及装备”成功完成天宫一号/二号主结构的焊接制造、多元复合稀 土阴极成功应用于国产大型装置的新型电子源阴极、中高强高耐蚀可焊接5系铝铝合金成功应用于国产大型水面艇体材料以及单晶LaB6空心阴极成功应用于世界首台磁聚焦霍尔推力器等。
双臂机器人并不是两只机械臂的简单组合,他们除了各自要实现的控制目标外,还需要满足相互间的协调控制以及对环境的适应性,这使得双臂协调机器人操作的复杂性大大增加,这种高复杂性使双臂机器人操作需要更先进的集成系统、高层规划和推理,以及可调整的控制方法。该轨迹规划算法须结合视觉系统采集的特征信息实现在非结构环境下的自主轨迹规划,搭建双臂机器人紧固螺栓实验平台预计投资金额60万元。采用该控制方法能够减少高铁维护人员投入,同时提高操作效率和准确度,具有重要的社会和经济效益。
1、技术承接方应当具备较为充足的资本,以使得成果转化相关工作能够顺利开展;2、技术承接方应当具有一定的技术能力,并配备足够的技术人员开展技术转化的系列工作;3、技术承接方应按照合同约定支付技术转让费用;4、技术承接方应当按照合同约定的范围和期限实施专利;5、技术承接方不得许可约定以外的第三人实施该专利。