發(fā)布時間：2020-04-01 07:17

【摘要】：隨著機器人技術(shù)的快速發(fā)展,機器人末端簡單的夾持器不能滿足復雜抓取任務的要求。為了提高機器人手的靈活性,將多指靈巧手作為機器人的末端執(zhí)行器,可以極大地提高機器人的抓取能力。因此,腱驅(qū)動靈巧手受到了研究人員的重點關(guān)注。考慮到腱與關(guān)節(jié)之間存在摩擦力以及外部環(huán)境存在擾動的情況,需要對靈巧手控制算法展開進一步的研究。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)境存在擾動的情況,設計相關(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的情況,設計了一個基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應阻抗控制器,將神經(jīng)網(wǎng)絡與阻抗控制進行結(jié)合,提高了系統(tǒng)對靈巧手手指與外部環(huán)境接觸時,接觸力的自適應能力,并對該控制器進行仿真。仿真結(jié)果表明,當靈巧手處于較為復雜且存在外部擾動的環(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)無法實時調(diào)節(jié)的問題,設計了基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應力控制器,將神經(jīng)網(wǎng)絡與傳統(tǒng)的PID控制器相結(jié)合,設計出能夠在線調(diào)節(jié)參數(shù)的力控制器,并對控制器進行仿真。仿真結(jié)果表明,當靈巧手與物體發(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),實現(xiàn)了良好的控制效果。(3)設計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,實現(xiàn)靈巧手與環(huán)境之間的交互作用。詳細闡述了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),與常規(guī)的PID控制器進行比較。仿真結(jié)果表明,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制器相較于常規(guī)的控制器,響應速度更快。
【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，整個手指尺節(jié)和 3 個獨立自由度，MP（（Distal Interphalangeal Point，，近側(cè)指節(jié)關(guān)節(jié)點）關(guān)節(jié)耦合集成在手指主體和手掌中，動。另外，靈巧手內(nèi)集成豐重量約為 1.5Kg，指尖力可
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP241

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本文編號：2610141