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机械手混合控制技术

发布日期: 2021-01-15 14:12
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  近年来,随着计算机处理能力和视觉传感器性能的提高,越来越多的基于视觉的机械手控制系统涌现出来。因为视觉传感器能够无接触的感知周围环境的变化,所以,采用视觉传感器,能够提高机器人系统在未知环境中工作的能力。但是,由于视觉感知存在歧义性,以及基于视觉的机械手的控制精度有限,采用单一的基于视觉的控制,不能满足接触型操作任务的需要,因此,出现了基于视觉和力觉信息的机械手控制方法,以完成在未知环境中的接触型作业任务。

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  在机械手的实际应用中,如何使机械手能够工作在变化的环境中,存在着较大难度,主要是因为对环境信息感知能力的不足,单一的感知技术不能满足复杂的任务要求,必须给机械手配置多种传感器,通过对多种信息的感知与融合,提高机械手系统对环境的感知能力。
 
  在接触型作业任务中,力传感器起着十分重要的作用,能够感知五金冲压机械手末端执行器和环境之间的作用力信息,使得对机械手进行力控制成为现实。
 
 
  基于视觉/力觉的机械手混合控制策略包括基于力的反馈控制回路和基于视觉的参考轨迹前馈控制。在远离目标物体表面的时候,采用无约束的视觉伺服控制,当接触物体表面时,采用受平面约束的视觉伺服控制使机械手产生沿X和Y方向的运动,同时,在X和Y方向的运动的基础上,产生一个受平面约束的Z向运动,与力控制产生的Z向运动一起构成机械手的Z向运动。
 
  视觉与力觉的混合控制,要求在跟踪既定轨迹的同时,保持与平面恒定的接触力,使机械手能适应诸如打磨,抛光的更丰富的操作。
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