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作為工業(yè)機器人的串聯(lián)機器人,因其結構簡(jiǎn)單、操作空間大等特點(diǎn),在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應用。然而,隨著(zhù)并聯(lián)機器人突破了串聯(lián)機器人的自身限制,憑借其速度、精度以及剛度的優(yōu)勢,從科研到產(chǎn)業(yè)也得到了較好的發(fā)展,作為工業(yè)機器人分支之一,其在食品、藥品、電子、日化等領(lǐng)域應用不斷拓展,使其成為近年來(lái)產(chǎn)業(yè)界研究與開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。
我們特邀龍八唯一安全官網(wǎng)機器人研發(fā)團隊負責人李艷華先生做客機器人大講堂,分享并聯(lián)機器人運動(dòng)控制技術(shù)探索。
他將從以下幾個(gè)方面具體講述:
1.串聯(lián)機器人和并聯(lián)機器人
串聯(lián)機器人以開(kāi)環(huán)機構為機器人機構原型;并聯(lián)機器人為有一個(gè)或幾個(gè)閉合鏈組成的機器人

(并聯(lián)機器人)
1)并聯(lián)機器人的末端上平臺同時(shí)由多根連桿支撐,與串聯(lián)機器人相比,剛度更大,而且結構更穩定;
2)并聯(lián)機器人的驅動(dòng)裝置可以安放在靠近機架的位置,避免了機器人運動(dòng)過(guò)程中的位置干涉,減小了系統的慣量,提升了動(dòng)力性能;
3)并聯(lián)機器人在設計過(guò)程中經(jīng)常采用對稱(chēng)式的結構,其各項同性好,互換性也較高;
4)串聯(lián)式機器人末端上存在的誤差是各個(gè)關(guān)節誤差的累積,所以誤差大、精度低、而并聯(lián)機器人則沒(méi)有串聯(lián)式機器人那樣的誤差累積放大關(guān)系,精度高、誤差小;
5)并聯(lián)機器人的動(dòng)力學(xué)特性較好,甚至在增大尺寸的條件下仍能保持較好的動(dòng)力學(xué)特性;
2.Delta的正逆解解決方案
1)串并聯(lián)機器人的動(dòng)力學(xué)區別:在位置求解上,串聯(lián)機器人的運動(dòng)學(xué)正解容易,但逆解較困難,而并聯(lián)機器人的正解較困難,但反解卻非常的容易。
2)Delta機器人的求解方式:使用牛頓迭代求正解和使用解析幾何方式求正解。
幾何解法不需要逼近且可直接計算出合理解,推導過(guò)程簡(jiǎn)單。

(位置逆解牛頓迭代法公式)
3.并聯(lián)機器人的快速軌跡-疊加與平滑
并聯(lián)機器人相對串聯(lián)機器來(lái)說(shuō)運行速度更快,要求精度更高。
而在大部分應用場(chǎng)景中,并聯(lián)的抓取軌跡接近于門(mén)子型軌跡,對軌跡軌跡的嚴格復現要求不高,因此在速度規劃的過(guò)程中可以對加速曲線(xiàn)進(jìn)行疊加進(jìn)而提高機械手的運行速度。

4.線(xiàn)體與圓弧跟蹤-跟蹤場(chǎng)景覆蓋
1)線(xiàn)體跟蹤算法
2)圓盤(pán)跟蹤算法的產(chǎn)生以及應用
5.更高的速度要求更高的精度-振動(dòng)抑制
輸入整形(Input Shaping)是采用零極點(diǎn)對消原理有效抑制柔性機械系統點(diǎn)—點(diǎn)殘留振動(dòng)的一種有效方法,屬開(kāi)環(huán)控制范疇。采用輸入整形的優(yōu)點(diǎn)在于僅需識別出被控對象的模態(tài)頻率和阻尼比在整個(gè)工作區域的變化范圍,便可設計出與之匹配的輸入整形器,實(shí)現對殘留振動(dòng)的有效抑制。


分享嘉賓

龍八唯一安全官網(wǎng)機器人研發(fā)團隊負責人李艷華
分享要點(diǎn)
牛頓迭代&幾何解法
空間軌跡疊加
雙隨動(dòng)&圓盤(pán)追蹤
抑振控制原理
直播信息
主辦單位:機器人大講堂、哈工大蕪湖機器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
直播時(shí)間:2020年9月17日(周四)晚19:30