乒乓球机器人手臂及其击球策略

作     者：刘伊威 王滨 姚郁 刘宏 LIU Yiwei;WANG Bin;YAO Yu;LIU Hong

作者机构：哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨工业大学控制与仿真中心哈尔滨150080 

基　　金：国家高技术研究发展计划资助项目(2008AA04Z602) 哈工大优秀青年教师培养计划资助(HITQNJS.2008.010) 

出 版 物：《哈尔滨工业大学学报》 (Journal of Harbin Institute of Technology)

年 卷 期：2013年第45卷第3期

页      码：33-38页

摘      要：为了实现机器人自主完成击打乒乓球的操作,构建了由双目视觉摄像头、嵌入式中控、六自由度机械臂、视觉处理计算机和监控计算机等组成的乒乓球机器人系统.灵巧臂采用关节模块化设计方法,共有6个自由度,集成有关节位置、电机位置、关节力矩、驱动电流及温度等多种传感器.采用模块化、多层次的手臂电气结构,基于FPGA(field program-mable gate arrays)实现关节的通讯、电机驱动、传感器信息采集与处理等功能.中控处理器实现击打策略、机械臂正逆运动学、轨迹规划等,采用Intel Core II双核嵌入式CPU作为控制核心,以FPGA作为通信逻辑控制芯片.采用系统辨识方法预测乒乓球的轨迹,通过采集多个点,有效地减少偶然误差,提高预测精度.以预测的轨迹方程、乒乓球机器人的工作空间为基础,确定击球点的位置、姿态及速度;在机械臂的任务规划中,采用多个点、多个运动过程约束手臂末端的运动路径,提高击球成功率.击球实验证明了机器人系统及控制策略的有效性.

主 题 词：乒乓球机器人 灵巧臂 击球策略 运动路径 轨迹规划 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

馆 藏 号：203381034...