基于力觉的高空幕墙安装机器人控制仿真

针对高空幕墙安装机器人的的特定构造,分析了机器人的基本结构,用D-H法建立其运动学模型,并推导出基于矩阵法的机器人正、逆运动学求解方法,用Solid Works和3ds Max对高空幕墙安装机器人进行三维建模,并利用Open GL技术实现高空幕墙安装机器人三维运动仿真;运用空间几何的三角函数关系设置机器人的运动位姿,使用力反馈手柄实时控制机器人运动,并根据高空幕墙安装作业的实际情况,建立不同的模型计算反馈力,实现基于力觉的机器人控制仿真。仿真结果显示操作者能够通过力反馈手柄在视觉和力觉的反馈下,完成高空幕墙的安装工作,证明了上述仿真方法符合高空幕墙安装作业的实际情况。

面向高空幕墙安装的力反馈遥操作系统研究

建立了一种能够用于高空幕墙安装的遥操作系统。为改善幕墙安装机器人的操控性和稳定性,在视觉反馈的基础上加入力反馈,使操作者获得良好的临场感。根据结构不对称的主从机器人系统建立了主从机器人工作空间映射关系,确立了两者的工作空间转换关系。确立了机器人的轨迹规划算法,应用MATLAB进行仿真验证。设计了用于轨迹矫正的模糊PID控制器,能够很好地调节轨迹的偏移。针对系统的各项功能进行了实验,实验表明此系统既能保证安装的位置精度,又能根据从手的受力情况,降低碰撞冲击造成的风险。