機(jī)械手混合控制技術(shù)
發(fā)布日期：
2021-01-15
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近年來，隨著計(jì)算機(jī)處理能力和視覺傳感器性能的提高，越來越多的基于視覺的機(jī)械手控制系統(tǒng)涌現(xiàn)出來。因?yàn)橐曈X傳感器能夠無接觸的感知周圍環(huán)境的變化，所以，采用視覺傳感器，能夠提高機(jī)器人系統(tǒng)在未知環(huán)境中工作的能力。但是，由于視覺感知存在歧義性，以及基于視覺的機(jī)械手的控制精度有限，采用單一的基于視覺的控制，不能滿足接觸型操作任務(wù)的需要，因此，出現(xiàn)了基于視覺和力覺信息的機(jī)械手控制方法，以完成在未知環(huán)境中的接觸型作業(yè)任務(wù)。
在機(jī)械手的實(shí)際應(yīng)用中，如何使機(jī)械手能夠工作在變化的環(huán)境中，存在著較大難度，主要是因?yàn)閷Νh(huán)境信息感知能力的不足，單一的感知技術(shù)不能滿足復(fù)雜的任務(wù)要求，必須給機(jī)械手配置多種傳感器，通過對多種信息的感知與融合，提高機(jī)械手系統(tǒng)對環(huán)境的感知能力。
在接觸型作業(yè)任務(wù)中，力傳感器起著十分重要的作用，能夠感知五金沖壓機(jī)械手末端執(zhí)行器和環(huán)境之間的作用力信息，使得對機(jī)械手進(jìn)行力控制成為現(xiàn)實(shí)。
基于視覺/力覺的機(jī)械手混合控制策略包括基于力的反饋控制回路和基于視覺的參考軌跡前饋控制。在遠(yuǎn)離目標(biāo)物體表面的時(shí)候，采用無約束的視覺伺服控制，當(dāng)接觸物體表面時(shí)，采用受平面約束的視覺伺服控制使機(jī)械手產(chǎn)生沿X和Y方向的運(yùn)動，同時(shí)，在X和Y方向的運(yùn)動的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生一個(gè)受平面約束的Z向運(yùn)動，與力控制產(chǎn)生的Z向運(yùn)動一起構(gòu)成機(jī)械手的Z向運(yùn)動。
視覺與力覺的混合控制，要求在跟蹤既定軌跡的同時(shí)，保持與平面恒定的接觸力，使機(jī)械手能適應(yīng)諸如打磨，拋光的更豐富的操作。
