基于LuGre摩擦补偿的机器人关节EPCH与反步协调控制

为了提高机器人关节在运行时的控制性能,提出了机器人系统的摩擦补偿与协调控制策略。首先,根据LuGre摩擦模型建立了旋转矢量(rotary vector,RV)减速器的动力学方程,在摩擦模型参数未知和内部状态变量不可测的情况下分别构造摩擦参数自适应律和状态观测器,对RV减速器内部存在的滚动摩擦进行补偿。然后,设计误差端口受控哈密顿(error port-controlled Hamiltonian,EPCH)控制器与反步控制器进行协调控制,并对高斯函数、双曲正切函数、反正切函数和复合分式函数进行综合对比分析。分析结果表明,高斯函数为最优协调函数,故将其用于协调控制策略中。仿真和实验结果表明,LuGre摩擦补偿策略减小了系统的稳态误差,协调控制策略可以使机器人系统同时具有优越的快速性与准确性。

食品包装行业的码垛机器人轨迹规划仿真

在现代化食品加工厂中速冻食品需要被放进冷藏箱中储存,而冷藏箱需要储存在-20℃的仓库中。为完成仓库内食品冷藏箱的码垛任务,本文结合灵思创奇机器人仿真平台对冷藏箱码垛机器人的正逆运动学进行了理论分析,得到了机器人的正解和逆解。利用直线和五次多项式插值对搬运路径进行轨迹规划,并通过MATLAB对机器人轨迹规划模型以及码垛模型进行仿真操作,得到了五次多项式插值的角位置、速度、加速度曲线、码垛轨迹曲线以及控制气阀开关曲线,证明了理论方法的可行性。