發(fā)布時(shí)間：2020-04-01 07:17

【摘要】：隨著機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)器人末端簡單的夾持器不能滿足復(fù)雜抓取任務(wù)的要求。為了提高機(jī)器人手的靈活性,將多指靈巧手作為機(jī)器人的末端執(zhí)行器,可以極大地提高機(jī)器人的抓取能力。因此,腱驅(qū)動(dòng)靈巧手受到了研究人員的重點(diǎn)關(guān)注�？紤]到腱與關(guān)節(jié)之間存在摩擦力以及外部環(huán)境存在擾動(dòng)的情況,需要對靈巧手控制算法展開進(jìn)一步的研究。本課題針對靈巧手與外部環(huán)境發(fā)生接觸以及外部環(huán)境存在擾動(dòng)的情況,設(shè)計(jì)相關(guān)控制算法,提高控制系統(tǒng)的抗干擾性。具體的研究內(nèi)容如下:(1)針對手指與物體接觸以及外部擾動(dòng)的情況,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)阻抗控制器,將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與阻抗控制進(jìn)行結(jié)合,提高了系統(tǒng)對靈巧手手指與外部環(huán)境接觸時(shí),接觸力的自適應(yīng)能力,并對該控制器進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明,當(dāng)靈巧手處于較為復(fù)雜且存在外部擾動(dòng)的環(huán)境下,控制系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性。(2)針對控制器參數(shù)無法實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的問題,設(shè)計(jì)了基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)力控制器,將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的PID控制器相結(jié)合,設(shè)計(jì)出能夠在線調(diào)節(jié)參數(shù)的力控制器,并對控制器進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明,當(dāng)靈巧手與物體發(fā)生接觸的情況下,控制系統(tǒng)能夠根據(jù)接觸力誤差調(diào)節(jié)控制器參數(shù),實(shí)現(xiàn)了良好的控制效果。(3)設(shè)計(jì)了基于模糊理論的力位混合控制方案,通過對靈巧手腱張力和接觸力的控制,實(shí)現(xiàn)靈巧手與環(huán)境之間的交互作用。詳細(xì)闡述了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),與常規(guī)的PID控制器進(jìn)行比較。仿真結(jié)果表明,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器相較于常規(guī)的控制器,響應(yīng)速度更快。
【圖文】：

Shadow手Robonuat手[12]

圖 1.9 BUAA-4 靈巧手T，Harbin Institute of Technolo10 所示，該靈巧手外型上與立的手掌構(gòu)成，整個(gè)手指尺節(jié)和 3 個(gè)獨(dú)立自由度，MP（（Distal Interphalangeal Point，，近側(cè)指節(jié)關(guān)節(jié)點(diǎn)）關(guān)節(jié)耦合集成在手指主體和手掌中，動(dòng)。另外，靈巧手內(nèi)集成豐重量約為 1.5Kg，指尖力可
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP241

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本文編號(hào)：2610141