考虑柔性关节的机械臂自适应运动控制策略研究

具有柔性关节的轻型机械臂因其自重轻、响应迅速、操作灵活等优点,取得了广泛应用。针对具有柔性关节的机械臂系统的关节空间轨迹跟踪控制系统动力学参数不精确的问题,提出一种结合滑膜变结构设计的自适应控制器算法。通过自适应控制的思想对系统动力学参数进行在线辨识,并采用Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,该控制策略保证了机械臂系统对期望轨迹的快速跟踪,具有良好的跟踪精度,系统具有稳定性。     

基于机械臂辅助的相机标定研究

随着变焦镜头摄像机越来越多地被应用于计算机视觉的各个领域,其内部参数与放大倍数的关系的准确获知就显得尤为重要。本文采用建立内部参数与放大倍数之间函数关系的方式来构造参数模型。为了提高各放大倍数状态下的标定速度,采用舵机驱动的多自由度机械臂并由程序根据标定进程来灵活控制标定模板的移动位置,减少了人工干预。在通过张正友标定算法得到一系列离散的参数值后,采用了三种不同的拟合函数对其进行曲线拟合,并给出了各种方法的拟合效果及误差对比。通过本文方法,可以有效建立起镜头的参数模型,为视觉分析提供准确的参数信息。     

EAST 六自由度内窥机械臂的逆运动学算法研究

为了实现 EAST 装置真空室内的内窥多关节机械臂的实时高精度控制,提出了一种逆运动学算法,即建立机械臂多变量的方程组,转化成为矩阵的特征值问题求解。为了验证和满足实际控制的需要,还基于 VC++6.0 开发了 MFC 运动学算法程序。结果表明,该算法能在 ms 级别内得到机械臂的所有运动学逆解。