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(lái)，隨著計(jì)算機(jī)處理能力和視覺(jué)傳感器性能的提高，越來(lái)越多的基于視覺(jué)的機(jī)械手控制系統(tǒng)涌現(xiàn)出來(lái)。因?yàn)橐曈X(jué)傳感器能夠無(wú)接觸的感知周?chē)h(huán)境的變化，所以，采用視覺(jué)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(jué)感知存在歧義性，以及基于視覺(jué)的機(jī)械手的控制精度有限，采用單一的基于視覺(jué)的控制，不能滿(mǎn)足接觸型操作任務(wù)的需要，因此，出現(xiàn)了基于視覺(jué)和力覺(jué)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?duì)環(huán)境信息感知能力的不足，單一的感知技術(shù)不能滿(mǎn)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(guò)對(duì)多種信息的感知與融合，提高機(jī)械手系統(tǒng)對(duì)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(duì)機(jī)械手進(jìn)行力控制成為現(xiàn)實(shí)。
基于視覺(jué)/力覺(jué)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(jué)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(wú)約束的視覺(jué)伺服控制，當(dāng)接觸物體表面時(shí)，采用受平面約束的視覺(jué)伺服控制使機(jī)械手產(chǎn)生沿X和Y方向的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，在X和Y方向的運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生一個(gè)受平面約束的Z向運(yùn)動(dòng)，與力控制產(chǎn)生的Z向運(yùn)動(dòng)一起構(gòu)成機(jī)械手的Z向運(yùn)動(dòng)。
視覺(jué)與力覺(jué)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。
