摘要：针对协作机器人在工作过程中可能与周围环境和人发生碰撞的问题,提出一种基于改进的二阶前馈动量观测器的协作机器人碰撞检测方法。首先建立了协作机器人动力学模型,基于机器人实际动量和理论动量的偏差构造了二阶动量观测器,利用比例-微分控制构造调整函数进行前馈调节,并采用一阶低通滤波器对动力观测器信号进行滤波,所建立的观测器模型采用静摩擦—库伦粘滞摩擦模型对关节摩擦力进行补偿,提高了机器人动力学模型的准确性。然后通过仿真验证了此碰撞观测器的有效性。最后建立了机器人碰撞响应零力拖动模型,在一台型号为ROC6机器人平台进行了所设计的观测器的实验验证,实验结果表明,当机器人在工作中发生碰撞时,所设计的二阶前馈动量观测器可以在0.3 s内检测到并做出响应。

摘要：针对不确定性机械系统,提出了一种新的最优鲁棒控制方法.本文用模糊法去描述机械系统中的不确定性.机械系统的性能要求是确定的(保证最低要求),同时也是模糊的(成本控制里用到).所提出的控制方法是确定的,而不是基于假设的规则.经过严格的理论证明,控制系统最终可达到理想的性能指标.基于模糊信息,本文设计了一个性能指标(综合成本,包括系统的平均模糊性能和控制成本).通过最小化此性能指标,可解决控制的最优设计问题.这种最优设计方法可得到唯一的解析形式的最优解.总的来说,这种最优鲁棒控制方法较为系统,能够保证确定的系统性能得以实现,同时控制成本最小.最后,本文选了一个机械系统作为例子.

摘要：针对具有不确定性的机械臂系统的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于Udwadia-Kalaba方程的鲁棒控制算法,可以在不引入拉格朗日乘子的情况下求解机械臂的关节约束力,该控制算法可抑制机械臂系统中不确定性的影响,并经过Lyapunov理论严格证明表明该控制算法能够保证系统的稳定性。为了验证该控制方法的有效性和鲁棒性,针对平面二自由度机械臂系统进行了仿真试验。仿真结果表明:在轨迹约束初始条件不相容的情况下,该控制算法能够克服系统不确定性的影响,控制机械臂跟踪期望轨迹精确运动。

摘要：为了提高汽车的抗侧倾性能以及驾驶员的舒适性和安全性,设计了主动横向稳定杆控制器。针对汽车整车系统结构复杂,模型参数不确定性,设计了模糊滑模控制控制器,从而实现对理想侧倾角度跟踪,同时调整前后轴主动抗侧倾力矩分配,提高车辆的操稳性,并进行不同工况的仿真试验。仿真结果表明,所设计的主动横向稳定杆控制方式能够有效抑制抖振现象,具有较好的鲁棒性,实现对车身侧倾角理想跟踪控制并改善车辆的操稳性。

摘要：针对六轴工业机器人在工作过程中可能与周围环境和操作者发生碰撞的问题,提出基于巴特沃斯带通滤波构建二阶动量观测器的机器人碰撞检测方法。通过机器人广义动量与外力矩的解耦性关系,定义二阶动量观测器的观测指标为机器人理论动量与实际动量的偏差值,建立了基于二阶动量观测器的碰撞检测模型,并利用巴特沃斯带通滤波器来优化观测器增益以减小噪声带来的误差,并通过仿真验证了此碰撞观测器的有效性。然后应用基于递减权重的粒子群算法对六轴机器人动力学参数进行整体辨识,采用最小二乘法依次求解出各个关节的最小参数集。最后在ROC6六轴工业机器人平台进行动力学参数辨识和碰撞检测实验,实验结果表明,当机器人在工作中发生碰撞时,所设计的动量观测器可以在0.3 s左右检测到,检测到的碰撞力阈值为21.5 N,可以有效保护操作者和机器人的安全。

摘要：针对当前实际生产中电动自平衡独轮车开环控制、稳定性及可靠性不强等问题,提出一种基于PID算法控制的电动自平衡独轮车设计,选用DSP作为主控芯片,利用传感器数据融合技术,采集陀螺仪和加速度计测量的车身姿态信息,并利用位置式PID控制算法计算直流无刷电机的控制力矩,形成闭环控制,平衡车具有动态响应好、稳定、鲁棒性好的优势。

摘要：针对当前图书归还需要大量人工和时间这一问题进行研究,本图书分类排序系统将线性电机模组与多自由度机械臂的配合通过PLC结合。采用三菱公司的FX-2N系列PLC作为核心控制器,从硬件方面进行设计,完成了在机械臂中硬件连接、I/O点分配、线性电机控制,并通过红外传感器、RFID等技术对书本进行准确有效识别,达到实现图书识别、还书、自主分类归位整理的作用,极大节约人力、时间,提高效率,实现自动化和智能化。