张春涛,王 勇,李家旺.基于摩擦模型的机器人力 / 位安全控制方法研究[J].电子测量与仪器学报,2021,35(9):19-26 |
基于摩擦模型的机器人力 / 位安全控制方法研究 |
Research on robot force / position safety control method based on friction model |
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DOI: |
中文关键词: LuGre 摩擦模型 动力学模型 力/ 位控制 碰撞检测 |
英文关键词:LuGre friction model kinetic model force / position control collision detection |
基金项目:国家自然科学基金(U1713210)项目资助 |
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中文摘要: |
针对机器人力/ 位控制应用的安全问题,提出一种基于动力学模型的快速实用机器人碰撞检测算法。 首先,设计机器人
力/ 位安全控制方案,建立基于动力学的碰撞检测数学模型;然后,基于静态 LuGre 摩擦模型辨识和补偿机器人关节摩擦力,设
计简化的机器人力/ 位控制碰撞检测模型;最后,以轻型工业机械臂为实验平台,让机器人执行力/ 位控制与人类发生碰撞以验
证算法的有效性。 实验结果表明,提出方法可检测机器人各连杆发生 4 N·m 以上的异常碰撞,能够有效地实现机器人力/ 位安
全控制,具有一定的工程参考价值。 |
英文摘要: |
Aiming at the safety problem of robot force / position control application, a fast and practical robot collision detection algorithm
based on a dynamic model is proposed. Firstly, design the robot force / position safety control program, establish a dynamics-based
collision detection mathematical model. Then, based on the static LuGre friction model to identify and compensate the robot joint
friction, design a simplified robot force / position control collision detection model. Finally, using a light industrial robotic arm as an
experimental platform, the robot executes force / position control to collide with human to verify the algorithm. The experimental results
show that the proposed method can detect abnormal collisions of more than 4 N·m between the connecting rods of the robot, and can
effectively realize the safety control of the robot force / position, which has a certain engineering reference value. |
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