遥操作机器人的碰撞风险量化与力反馈避障

针对传统碰撞风险量化考虑因素不全导致遥操作机器人碰撞情况量化结果不精确的问题,提出一种新的碰撞风险量化模型。该模型不仅考虑距离因素,还考虑速度和外部环境等间接因素对碰撞的影响。将碰撞风险应用于力反馈避障模型中,通过主手向操作者提供虚拟力来感知环境中的障碍物,从而控制机器人避开。采用位置-速度映射搭建主从控制系统,对提出的碰撞风险量化模型和力反馈避障模型进行验证。结果表明:所提出的碰撞风险模型能正确反映机器人的碰撞情况,并且操作者能根据主手提供的反馈力控制机器人避开障碍物。

光纤激光打标工艺对黑色PMMA材料打标效果的影响

采用峰值功率为30 W的光纤激光打标设备,在不同线间距、激光功率、打标速度和激光频率等打标工艺参数下对黑色聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料进行光纤激光打标,研究了这些打标工艺参数对黑色PMMA材料打标效果的影响规律,并筛选出了黑色PMMA材料的最佳打标工艺参数。结果表明,随着线间距和打标速度的增大,黑色PMMA材料的打标图案均呈现出了从烧焦发黑到清晰明亮再到昏暗模糊的变化趋势;而随着激光功率的变大,打标图案却由清晰变模糊再变烧焦。当激光频率变大时,打标图案有从明亮逐渐变暗的趋势,但是变动幅度很小。获得的黑色PMMA材料的理想打标工艺参数区间为线间距0.17~0.21 mm,激光功率为峰值功率的10%~25%,打标速度300~500 mm/s,激光频率20~40 kHz。特别地,当线间距为0.2 mm、激光功率为峰值功率的10%、打标速度为300 mm/s、激光频率为20 kHz时,打标时间、打标宽度和打标深度分别为1.86 s,130μm和30.38μm,此时黑色PMMA材料的打标效果最佳。