多轴机械臂3D打印的运动-挤料协同控制方法 被引量：8

1

作者 张帆 肖述文 +1 位作者 涂一文 崔坤腾 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2021年第6期141-147,154,共8页

多轴机械臂3D打印能够拓展传统熔融沉积式三轴打印的空间自由度实现无支撑一体成型。但由于机械臂多关节运动与3D打印多参量的分离控制所导致的运动-挤料不同步,大大影响打印质量。针对多轴机械臂3D打印末端运动与挤料的协同性问题,提... 多轴机械臂3D打印能够拓展传统熔融沉积式三轴打印的空间自由度实现无支撑一体成型。但由于机械臂多关节运动与3D打印多参量的分离控制所导致的运动-挤料不同步,大大影响打印质量。针对多轴机械臂3D打印末端运动与挤料的协同性问题,提出基于EtherCAT的协同控制方法。以EtherCAT实时工业以太网构建控制系统框架,满足多关节运动与多工艺执行机构的控制需求;基于此,提出量化的“运动-挤料”速度匹配关系与通讯反馈机制,确保运动与挤料的协同控制。通过对帧周期的检测、标准路径与无支撑模型的打印测试,结果表明,主从通讯周期可达500us.数据帧遍历各从站延时为25±10 us,能够满足机械臂3D打印控制精度要求,保证运动-挤料的协同控制。 展开更多

关键词 3D打印 多轴机械臂 EtherCAT技术 协同控制

原文传递

基于法向同步误差补偿的机械臂多轴同步控制 被引量：2

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作者 赵寒冰 罗欣 +1 位作者 钟启明 周翰 《微电机》 2023年第2期61-65,共5页

针对机械臂各轴差异造成的空间轮廓误差问题,提出基于法向同步误差补偿的多轴同步控制策略。该方案分别在关节空间和笛卡尔空间中将跟踪误差正交分解为法向同步误差和切向延时误差,其中法向同步误差等价于轮廓误差,代表实际位置调整至... 针对机械臂各轴差异造成的空间轮廓误差问题,提出基于法向同步误差补偿的多轴同步控制策略。该方案分别在关节空间和笛卡尔空间中将跟踪误差正交分解为法向同步误差和切向延时误差,其中法向同步误差等价于轮廓误差,代表实际位置调整至期望轮廓的最短路径,是跟踪效果的主影响项。因此,通过设计法向同步误差补偿算法减小法向同步误差,并证明算法的稳定性。与传统方案相比,提出方案无累积误差,不受各轴给定量级差异影响,空间轮廓误差更小,更适合变曲率轨迹跟踪控制。最后设计仿真实验,试验结果表明该方案可改进各轴协同控制效果,并大幅提升多轴系统轨迹跟踪精度。 展开更多

关键词 多轴机械臂 轨迹跟踪 多轴同步控制 法向同步误差补偿

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基于模糊逻辑控制的多轴机械臂协同精准定位系统研究

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作者 李耀贵 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第7期66-69,共4页

基于模糊逻辑控制的多轴机械臂协同精准定位系统采用分层架构设计,通过合理设计应用层、控制层、感知层和通信层,以优化系统性能,迅速调整机械臂的动作,提高系统的动态性能。控制层是系统的核心部分,采用模糊逻辑控制算法处理不确定性... 基于模糊逻辑控制的多轴机械臂协同精准定位系统采用分层架构设计,通过合理设计应用层、控制层、感知层和通信层,以优化系统性能,迅速调整机械臂的动作,提高系统的动态性能。控制层是系统的核心部分,采用模糊逻辑控制算法处理不确定性和模糊性,实现机械臂的精确控制。系统通过数据采集、模糊逻辑控制以及机械臂控制,实现了对多轴机械臂的精确控制和精准定位。集成测试结果表明,系统在正常运行和异常情况下均表现出良好的稳定性和鲁棒性,能够满足功能需求和性能指标。 展开更多

关键词 模糊逻辑控制 多轴机械臂 精准定位 系统设计

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机械臂自适应精确时间滑模控制

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作者 王杰 沈艳霞 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1918-1926,共9页

考虑机械臂中存在的未建模部分、摩擦力、外加干扰,提出一种自适应精确时间滑模控制方法,实现机械臂各关节角的轨迹跟踪.首先对机械臂进行建模,将未建模部分、摩擦力、外加扰动看作集中扰动;其次,设计一种精确时间收敛滑模面,克服传统... 考虑机械臂中存在的未建模部分、摩擦力、外加干扰,提出一种自适应精确时间滑模控制方法,实现机械臂各关节角的轨迹跟踪.首先对机械臂进行建模,将未建模部分、摩擦力、外加扰动看作集中扰动;其次,设计一种精确时间收敛滑模面,克服传统终端滑模面收敛时间高估的问题,基于此设计全局精确时间收敛滑模控制方法,使得机械臂系统能够在设定时间实现稳定,并在误差收敛后仍具有较强的鲁棒性;接着,设计低通滤波器削减抖振,通过自适应方法估计扰动上界,避免增益的高估;最后,通过仿真实验验证所提出的控制方法能够严格控制机械臂系统的稳定时间,并降低稳态误差,实现机械臂系统的高精度轨迹跟踪控制. 展开更多

关键词 多轴机械臂 精确时间收敛 自适应方法 低通滤波器 滑模控制

原文传递

工业机械臂的模型设计与运动分析 被引量：3

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作者 樊宏升 《现代制造技术与装备》 2022年第11期88-90,97,共4页

机械臂有利于提高工厂生产效率和改善操作性能。运动空间、动力学和控制理论是工业机械臂研究的基础。以五轴机械臂为研究对象,对机械臂进行了建模、仿真和分析。运用D-H参数法建立机械臂的运动学模型,计算正运动方程,求出逆运动解。基... 机械臂有利于提高工厂生产效率和改善操作性能。运动空间、动力学和控制理论是工业机械臂研究的基础。以五轴机械臂为研究对象,对机械臂进行了建模、仿真和分析。运用D-H参数法建立机械臂的运动学模型,计算正运动方程,求出逆运动解。基于MATLAB的Robotics Toolbox构造机械臂的数学模型,实现了正、逆运动的数值计算和运动空间仿真。 展开更多

关键词 多轴机械臂 运动学 动力学 D-H法 蒙特卡洛法

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基于嵌入式Linux与深度视觉的井下多轴机械臂系统设计 被引量：2

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作者 杨鹏民 《煤炭工程》 北大核心 2022年第12期90-96,共7页

针对我国目前煤矿辅助作业自动化水平不高,相关设备智能化程度低的现状,文章开展了煤矿井下多轴机械臂控制系统研究,包括两个方面:基于嵌入式Linux操作系统、多源传感器信号采集,分析与融合处理、多轴液压机械臂及其控制系统,智能算法... 针对我国目前煤矿辅助作业自动化水平不高,相关设备智能化程度低的现状,文章开展了煤矿井下多轴机械臂控制系统研究,包括两个方面:基于嵌入式Linux操作系统、多源传感器信号采集,分析与融合处理、多轴液压机械臂及其控制系统,智能算法等技术,设计研发了多轴机械臂感知与控制系统;基于多轴机械臂感知与控制系统采集的红外视频图像和激光雷达点云数据,提出基于深度视觉的管架目标识别方法,在实际煤矿井下巷道管架场景下,能够有效识别和标注巷道中管路与管架,展现了所提出方法应用于实际煤矿井下管道辅助安装的潜力。 展开更多

关键词 多轴机械臂 多源传感器 智能算法 深度视觉

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基于AGV衍生技术的多轴机械臂智能装配研究

7

作者 吴茜 《低碳世界》 2022年第10期79-81,共3页

自动导引运输车(automated guided vehicle,AGV)是一种自动导引装置,可以顺着规定导引路径运行操作,具备安全保护以及相关移载功能。AGV衍生技术作为一种装配电磁光学的自动导引装置,将其应用于多轴机械臂的智能装配中可谓是一项突破性... 自动导引运输车(automated guided vehicle,AGV)是一种自动导引装置,可以顺着规定导引路径运行操作,具备安全保护以及相关移载功能。AGV衍生技术作为一种装配电磁光学的自动导引装置,将其应用于多轴机械臂的智能装配中可谓是一项突破性的技术革新。本文首先概述了多轴机械臂智能装配的现状与特点,其次细化研究了在AGV衍生技术下的多轴机械臂智能装配工艺,包括AGV小车、AGV应用优势以及结合了AGV技术的多轴机械臂智能装配工艺3个方面,最后希望本文的研究能够帮助相关人员提升多轴机械臂智能装配与AGV衍生技术的结合能力。 展开更多

关键词 AGV衍生技术 多轴机械臂 智能装配

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基于多轴机械臂的外部指令控制策略分析

8

作者 刘嘉 《装备制造技术》 2017年第2期220-222,共3页

本文以多轴机械臂为研究对象,基于CytonVeiwer软件,进行了机械臂运动学建模,实现了手柄对机械臂的控制,并将其运动轨迹导入到MATLAB软件中进行仿真,得到对机械臂运动轨迹的再现。通过上述工作,确定了仿真方法的可行性,为多轴机械臂控制... 本文以多轴机械臂为研究对象,基于CytonVeiwer软件,进行了机械臂运动学建模,实现了手柄对机械臂的控制,并将其运动轨迹导入到MATLAB软件中进行仿真,得到对机械臂运动轨迹的再现。通过上述工作,确定了仿真方法的可行性,为多轴机械臂控制仿真提供了借鉴方法。 展开更多

关键词 多轴机械臂 运动学建模 手柄

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基于激光测距的多轴机械臂目标抓取路径选择

9

作者 李雪艳 袁海文 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期15-19,28,共6页

当前多轴机械臂目标抓取路径计算中,仅考虑碰撞约束,而损失了距离约束条件,导致选择目标函数求解易陷入局部最优,路径选择与抓取效果下降,抓取时间增加,提出基于激光测距的多轴机械臂目标抓取路径选择方法。通过激光扫描仪展开环境数据... 当前多轴机械臂目标抓取路径计算中,仅考虑碰撞约束,而损失了距离约束条件,导致选择目标函数求解易陷入局部最优,路径选择与抓取效果下降,抓取时间增加,提出基于激光测距的多轴机械臂目标抓取路径选择方法。通过激光扫描仪展开环境数据扫描,计算多轴机械臂位置点和目标点之间的欧式距离,得到多轴机械臂与其抓取目标的位置信息。利用所得位置信息建立多轴机械臂的动力学方程,通过动力学方程设定路径选择约束参数,并搭建路径选择目标函数。采用多种群粒子群多精英种群(PSOEL)算法求解目标函数,获取最优路径,实现多轴机械臂目标抓取的路径选择。实验结果表明:在考虑距离约束的选择方法下,多轴机械臂目标抓取路径选择效果与抓取效果好,抓取时间短,实际应用效果好。 展开更多

关键词 激光测距 多轴机械臂目标抓取 路径选择 PSOEL算法

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基于关节角补偿的多轴串联机械臂轨迹自动跟踪控制 被引量：1

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作者 段梦珍 张巍 《自动化应用》 2021年第3期20-22,共3页

由于现有方法在机械臂轨迹跟踪控制实际应用中,容易受到刚性连杆和柔性连杆之间耦合作用影响,导致控制后轨迹与实际目标轨迹一致性系数较低,为此提出基于关节角补偿的多轴串联机械臂轨迹自动跟踪控制。首先利用旋转矩阵对多轴串联机械... 由于现有方法在机械臂轨迹跟踪控制实际应用中,容易受到刚性连杆和柔性连杆之间耦合作用影响,导致控制后轨迹与实际目标轨迹一致性系数较低,为此提出基于关节角补偿的多轴串联机械臂轨迹自动跟踪控制。首先利用旋转矩阵对多轴串联机械臂空间位姿描述及坐标变换,然后利用关节角补偿对多轴串联机械臂末端关节角进行补偿计算,根据计算结果规划多轴串联机械臂期望轨迹。最后,利用滑膜控制器控制多轴串联机械臂运动变量,以此完成基于关节角补偿的多轴串联机械臂轨迹自动跟踪控制。经实验证明,设计方法一致性系数高于传统方法,控制后的运动轨迹与实际目标轨迹最接近,为机械臂轨迹控制提供了基础依据。 展开更多

关键词 关节角补偿 多轴串联机械臂 轨迹自动跟踪 控制

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基于体感控制的智能工程车 被引量：1

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作者 周玉林 张雅达 +3 位作者 赵秋阳 范翔宇 朱开宇 刘佳 《物联网技术》 2019年第3期15-17,共3页

针对市面上智能机器人行动不灵活,价格高昂的现状,文中设计了一款基于体感控制的智能工程车。该智能工程车由运动底盘、摄像设备、多轴机械手臂和姿态手套组成。利用手势姿态控制,消除了多按键复杂操作的弊端;底盘采用麦克纳姆轮在有限... 针对市面上智能机器人行动不灵活,价格高昂的现状,文中设计了一款基于体感控制的智能工程车。该智能工程车由运动底盘、摄像设备、多轴机械手臂和姿态手套组成。利用手势姿态控制,消除了多按键复杂操作的弊端;底盘采用麦克纳姆轮在有限空间内可以实现最大程度的运动;摄像设备可为操作人员实时传输地形图像并连接VR眼镜,具有更好的视觉效果;利用多轴机械手臂排除不利因素。该工程车的使用大大提高了人员施工的安全性,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 智能工程车 麦克纳姆轮 摄像设备 多轴机械手臂

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