一种轻型模块化协作机器人碰撞检测算法

肖聚亮; 田志伟; 洪鹰; 王国栋; 张智涛; 刘宏业; 段文斌

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为了实现人与协作机器人的安全协作,提出了一种不增加额外传感器和改变控制系统复杂性的碰撞检测算法.基于动力学模型和动量偏差构造了一个2阶外力矩观测器以实现对关节外力矩实际值的观测,并对观测值进行滤波处理,减小系统采样噪声对观测值的影响.考虑到关节外力矩包含外部碰撞力等效作用在关节上的力矩和谐波减速器产生的关节摩擦力矩,采用Stribeck摩擦模型对观测值中的关节摩擦力矩部分进行辨识,使观测值只受外部碰撞力影响.最后,基于一类轻型模块化协作机器人对该算法进行了仿真与实验,结果表明:观测值能够实时跟随外力矩变化,机器人正常运行时其保持在预设的阈值范围内,发生碰撞时发生突变超出阈值,从而验证了该算法的正确性.

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来源
《天津大学学报：自然科学与工程技术版》 |2017年第11期|1140-1147|共8页
作者
肖聚亮; 田志伟; 洪鹰; 王国栋; 张智涛; 刘宏业; 段文斌;
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作者单位

天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室;

天津扬天科技有限公司;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类工业机器人;
关键词
协作机器人; 碰撞检测; 外力矩观测器; 动量偏差; 摩擦辨识;

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