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機械手視覺和力覺信息的混合控制

發表時間:2014-11-09 19:24 閱讀:
機械手
    視覺信息控制使機械手本體或機械手相對于目標物體的位置和姿態做相應運動,引導機械手完成對物體的跟蹤、抓取、搬運、裝配等作業任務,大大提高了機械手的智能化程度。但是,如果讓機械手進行拋光、打磨或修刮作業,必須要考慮到:機械手不但與作業環境之間產生相對運動,而且末端執行器與作業目標之間有一定的接觸力,必須對該接觸力加以控制, 形成基于力覺和視覺的機械手伺服控制,以實現上述接觸型作業任務。
    機械手力覺及力控制的研究也是在模擬人的力感知的基礎上進行的,是智能機械手發展的關鍵性技術,具有很好的應用價值和實踐意義。
    現在工業機械手主要應用在焊接、噴漆、抓取和放置工件、裝配、搬運、插孔以及郵件分檢方面;然而,機械手要完成打磨和拋光等作業任務,卻不是一件簡單的事情,既要控制機械手末端執行器的運動軌跡,又要保證與操作對象合適的接觸力,換句話說,不但要對機械手的位置進行控制,還要對機械手和操作對象之間的接觸力也進行相應的控制,即視覺和力覺信息的混合控制。例如,在任務的初始階段,機械手與操作對象未發生接觸,此時利用視覺傳感器對操作對象進行快速搜尋、跟蹤;而在任務的執行過程中,機械手與操作對象發生接觸,利用力反饋信息維持合理的接觸力,完成整個操作任務,且整個控制過程柔順平滑。
    研究基于視覺和力覺融合的機械手控制是智能機械手發展的一個重要基礎,開發實用的力覺和視覺平臺,研究基于力覺和視覺的控制算法,對提高機械手的靈活性和可靠性有著重要的理論價值和實踐意義。


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