基于二阶前馈外力观测器的机械臂碰撞策略

作     者：张建华 蔡灿 刘璇 张明路 ZHANG Jianhua;CAI Can;LIU Xuan;ZHANG Minglu

作者机构：河北工业大学机械工程学院 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(E51575157,61473113) 河北省自然科学基金重点资助项目(E2016202342,F2017202062) 河北省高等学校科学技术研究资助项目(QN2014089)~~ 

出 版 物：《计算机集成制造系统》 (Computer Integrated Manufacturing Systems)

年 卷 期：2019年第25卷第7期

页      码：1775-1783页

摘      要：针对人机协作过程中的安全问题,提出基于改进广义动量的外力观测器进行外力检测的方法。建立了外力干扰下的简化柔性关节机械臂动力学模型,通过受力分析证实模型能够识别发生碰撞时的机器人关节等效外力。设计了一种二阶前馈外力观测器用来检测外力,并依据观测器的观测值设定了动态阈值,当观测值超过动态阈值的限定范围时,控制系统即认为碰撞发生,为保证操作人员和机器人的安全,将立刻切换到碰停模式,实现不同运动速度下的安全反应。通过UniversalRobot5(UR5)轻量机械臂实验平台,验证了外力观测器和动态阈值的有效性与可行性。

主 题 词：机械臂 碰撞检测 改进外力观测器 动态阈值 安全机制 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 0817[工学-轻工类] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.13196/j.cims.2019.07.018

馆 藏 号：203705706...