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题名铆接机器人位置和压铆力自适应模糊滑模阻抗控制
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作者
焦建军
李宗刚
康会峰
陈引娟
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机构
兰州交通大学机电工程学院
兰州交通大学机器人研究所
北华航天工业学院河北省跨气水介质飞行器重点实验室
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第17期300-312,共13页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61663020)
甘肃省教育厅项目(2022CYZ-33)
+1 种基金
国家重点实验室开放基金项目(GZ219)
兰州交通大学军民融合创新团队培育基金(JMTD202211)。
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文摘
针对机器人铆接小尺寸、低刚度铆钉过程中对准精度要求高、作业行程小和冲击力大等问题,提出了一种结合自适应模糊滑模控制和模糊阻抗控制的机器人铆接控制方法。为此,将机器人铆接控制过程分为接近对准与压铆两个阶段。其中,为了实现快速接近铆钉顶部以及铆接头与铆钉轴线的精确对准,设计了以双曲正切函数为切换函数的模糊自适应滑模控制器,使得切换过程更加光滑、滑模增益自适应调节,从而降低了系统的抖振,实现了运动的快速性和准确性;针对压铆阶段作业行程小、冲击力大的特点,设计了以接触力误差和力增量为输入的阻尼调整模糊控制器,减少了阻尼参数在阻抗控制过程中产生的振荡,避免了过度力加载导致的铆钉损坏或铆接失败。仿真及试验结果表明,所给出的控制方法位置精度在0.3 mm以内,力接触具有更好的稳定性、实时性和快速性,能够满足铆接工艺规范要求,对于铆接机器人的高精度作业具有借鉴意义。
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关键词
铆接机器人
轨迹跟踪
滑模控制
模糊控制
阻抗控制
位置与力控制
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Keywords
riveting robot
trajectory tracking
sliding mode control
fuzzy control
impedance control
position and force control
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TG938
[金属学及工艺—钳工工艺]
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题名基于扰动观测器的铆接机器人轨迹跟踪控制
被引量:2
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作者
李宗刚
李龙雄
杜亚江
陈引娟
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机构
兰州交通大学机电工程学院
兰州交通大学机器人研究所
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第14期296-305,共10页
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基金
国家自然科学基金(61663020)
甘肃省高等学校产业支撑计划项目(2022CYZC-33)
+2 种基金
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室开放课题(ZG22119)
兰州交通大学百名青年优秀人才培养计划(1520220305)
兰州交通大学军民融合创新团队培育基金(JMTD202211)。
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文摘
为解决铆接机器人工作时外部干扰造成系统抖震大,轨迹跟踪精度较低问题,设计一种扰动观测器与分数阶滑模控制器组合的自适应控制方法。首先,通过引入时延估计策略建立铆接机器人的局部动力学模型,利用扰动观测器实时观测系统模型所受的可见干扰;其次,针对系统产生的抖震问题,设计分数阶滑模面替代传统滑模控制,采用新型趋近律使系统在切换面上能够连续平稳运动,针对系统所受的不可见干扰,设计自适应策略实现对外部干扰的完全补偿;最后,通过Lyapunov函数证明所设计控制器的有效性。以三自由度机器人进行仿真及实体试验,结果表明,相较于分数阶滑模控制,采用该控制器后机器人各关节的追踪误差峰值分别下降了50%,59%和63%,从而验证了该控制器不仅能有效消除系统所受较大干扰产生的抖震问题,而且提高了铆接机器人作业时的鲁棒性和轨迹跟踪精度。
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关键词
铆接机器人
轨迹跟踪
时延估计
扰动观测器
分数阶滑模控制
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Keywords
riveting robot
trajectory tracking
time-delay estimation
disturbance observer
fractional-order sliding mode control
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于MES的开关柜数字化生产系统设计
被引量:3
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作者
金晓华
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机构
宁夏工商职业技术学院
宁夏荣邦电力工程有限公司
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出处
《工业控制计算机》
2021年第12期4-5,7,共3页
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基金
宁夏工商职业技术学院科研项目(NXGSKY2018-12)。
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文摘
针对高压开关柜柜体在生产过程中劳动力缺失、人工劳动强度大、效率低、稳定性差、生产成本高的问题,设计了基于西门子MES/MOM系统的开关柜数字化生产线,该生产线由机械加工系统、AGV运输系统、机器人装配系统、机器人铆接系统四大部分组成,分别实现开关柜柜体板材自动上下料、自动加工、自动运输、自动装配功能,整个系统采用PROFINET通信方式将所有车间设备组网,从生产配料、计划制定、产品生产、质量检验等环节对企业生产过程进行了把控,现场设备将所有生产数据上传至MES系统便于进行生产统计、质量跟踪管理、产品溯源,实现了高压开关柜产品数字化生产,提高了产品质量和生产效率,降低了生产成本。
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关键词
MES
机加系统
AGV系统
机器人装配
机器人铆接
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Keywords
MES
machine plus system
AGV system
robot assembly
robot riveting
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TM591
[电气工程—电器]
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