家用机器人

2.基于传感器的阻力教学

传统的拖动示教依赖于放置在机器人外部的多维力矩传感器(包括基础型、关节型和末端型)，利用该传感器获得的力矩信息可以计算出期望的运动方向和速度。这种方法虽然可以提高控制精度，但也带来了成本的增加和安装维护的不便。高精度传感器的成本甚至高于机体。3.基于力矩控制的零力平衡教学对于刚性工业机器人，借助机器人的动力学模型，控制器可以实时计算出机器人被拖动时所需的力矩，然后将力矩提供给电机， 使得机器人能够很好的辅助操作者拖动，满足良好人机交互的要求。工作原理1。机器人动力学原理我们用牛顿-欧拉迭代方程建立机器人动力学模型:上面的方程中我们只计算连杆的力，还需要考虑电机转子动力学和关节摩擦力矩，通过下面的公式计算:为了方便理解动力学，我们改变一个例外形式，写出串联机械手动力学的闭合解如下:这个形式可以更好的理解机器人运动的力矩性质。2.控制方法控制串联机械手运动的方法有很多种，其中有代表性的有三种:独立关节嵌套双环控制，独立关节嵌套双环加权力/摩擦力补偿控制，计算力矩控制， 和拖动教学控件。以下是简单的对比:1。独立关节嵌套双环控制:是指每个关节独立使用两个闭环控制，外控制回路为关节角度控制回路，内控制回路为关节角速度控制回路。这种方法是最早的机器人控制方式，只从简单的电机控制角度出发，不考虑电机负载随运动的变化，所以这种方法的跟踪精度比较差。2.独立关节双环补偿控制:在独立关节双环控制的基础上，直接将重力和摩擦力的前馈补偿作用于力矩输出端。这个算法考虑了重力和摩擦力这两个影响力矩的主要因素，因为这两个力矩在机器人正常工作状态下的所有力矩中占了非常大的比例， 而加速扭矩、离心力和科里奥利力扭矩可以在更高的转速下相加(通常不这么做，因为传感器差异获得的角加速度噪声太大)。在工业机器人中更多地使用这种控制方法是这种情况下的实用方法。3.计算转矩控制:这种控制方法基于精确的动态模型。在前馈中加入重力力矩、科里奥利力、离心力力矩和摩擦力矩后，系统可简化为二阶系统。然后，通过调节角度和角速度的反馈系数，使二阶系统处于临界阻尼状态，机器人控制系统具有良好的控制性能。这种控制方法的难点在于它能足够精确地建立模型， 这是典型的科研方向之一4 .拖动教学:教学是根据当前的位置和速度来补偿重力矩和摩擦力矩，然后操作臂沿着人施力的方向运动。