微小磁钢自动配对的混合运动控制研究

微小磁钢对是许多高精度磁性系统的核心组件,其产生的气隙磁场对系统性能影响显著,而传统的手工配对存在准确性和一致性差的问题。为此,研制了微小磁钢自动配对系统,兼顾配对精度与效率,建立了基于显微视觉/磁强/微力多源混合的运动控制系统。采用先粗后精的定位策略实现磁强测头与微小夹钳的精确定位:首先,通过显微视觉的引导实现系统的粗定位,再结合微力反馈与磁强反馈闭环控制实现系统的精确定位。建立了各运动模块数学模型,优化了PID控制参数,开发了相应的控制软件,并提高了系统定位精度与配对效率。实验验证了自动配对的准确性和一致性,结果表明:与手工配对相比,自动配对的准确性更高;S和N磁钢表磁测量的均方差分别为0.27mT和0.17mT,测量一致性满足要求。

复杂结构上的磁悬浮轴承混合控制关键技术

通常磁悬浮主轴单元采用相对位移运动控制,安装到复杂机床结构上后,由于受到切削力、不平衡力、AMB及主轴电机电磁力和机床其他激励作用的影响,难以获得更高的加工精度。为了提高安装于复杂结构磁悬浮主轴单元的精度和动刚度,提出相对和绝对运动混合控制策略。分析了实现混合控制需要解决的关键技术问题以及混合控制方法的应用展望。

复杂地形下轮腿复合机动平台动态运动控制

复杂地形环境下质心参考轨迹的动态精确跟踪是保障轮腿复合机动平台稳定执行各项任务的关键。为提升平台的地形适应能力与位姿跟踪能力,提出一种动态运动控制策略。综合地形因素,建立包含车轮动力学的单刚体动力学模型,并通过近似简化将系统动力学模型转化为状态空间方程的标准形式。考虑车轮与腿部耦合运动,提出一种基于前馈力矩与反馈力矩的混合运动控制方法。通过二次规划算法求解最优地面反作用力,利用雅克比矩阵将作用力映射至关节以获取前馈力矩。为避免由环境引起的外部扰动造成系统无法在较短时间内完成优化计算,引入关节力矩反馈控制及时修正位姿跟踪误差,使系统能够快速准确地响应外部扰动,有效提高系统的鲁棒性和稳定性。仿真结果表明,新方法可有效提升平台在复杂地形下位姿动态跟踪精度,保障平台平稳运行,为复杂地形下轮腿复合机动平台的工程应用提供有力支撑。

机器人智能打磨抛光技术与成套设备研究

本文主要阐述工业机器人在打磨抛光领域的智能应用,首先,概述打磨抛光机器人及应用系统;然后,详细分析浙江万丰科技开发股份有限公司掌握的打磨抛光核心技术以及深厚工艺;最后,介绍该公司研发的打磨抛光成套设备成功应用的典型案例。

一种用于接触作业的全驱动旋翼飞行机械臂设计与实现

传统欠驱动旋翼无人机的动力单元推力方向平行,无法在不改变姿态的情况下产生横向推力,限制了飞行机械臂的交互能力与应用场景。针对此问题,本文设计了一种全驱动旋翼飞行机械臂,通过倾斜动力单元的安装角度改变推力的方向,根据该结构设计了控制分配矩阵进而验证其全驱动特性,并从控制结构上实现了位置与姿态的独立控制;提出了用于接触作业的飞行机械臂的接触力控制方法,将接触检测任务分为接近阶段与移动接触阶段,采用力/运动混合控制器完成接触面法线方向上的力控制。户外实验结果表明,所设计的全驱动旋翼飞行机械臂实现了稳定飞行和移动接触作业,与欠驱动平台相比,飞行过程中的位置移动不依赖于姿态改变,姿态角稳定在±1:5°以内,且在移动接触过程中实现了接触面法线方向上的接触力控制。