针对机械臂在接触操作物时进行移动时位置会产生偏差,导致两者之间会有作用力,该作用力将会对操作的物体产生破坏。所以先对机械臂采用滑膜控制,去控制机械臂更好的跟随路径。但是由于滑膜控制会产生抖振,所以改变滑膜控制的切换函数,减弱控制系统的抖振。在此基础上考虑机械臂末端位置的偏差,将阻抗控制和改进后的滑膜控制结合,减少滑膜控制中的抖振,控制机械臂末端力的接触力在合适范围之内,同时要让机械臂能够很好的跟踪预定曲线。仿真结果表明,双曲正切为切换函数的滑膜控制,能更好的降低控制器的抖振,而且将改进的滑膜控制和阻抗控制可以更好的控制机械臂末端的压力,同时机械臂末端也能将好的跟踪设定曲线。

为解决电力系统中的信通机房巡检问题,采用激光雷达传感器来对周围环境进行感知,基于Hector_SLAM算法、快速扩展随机树算法以及滑模轨迹控制算法设计了机器人的自动导航功能。首先,基于Hector_SLAM算法实现实施建图与定位,随后利用快速扩展随机树算法进行路径规划,给出理想轨迹,最后利用滑模轨迹控制算法跟踪理想轨迹以实现自动导航功能。MATLAB仿真结果证明所选的路径规划算法与轨迹跟踪算法可以实现在未知地图中起止点之间自动导航的功能,且精度满足要求。

基于流体动力学的运动方程、连续性方程、能量方程和状态方程建立喷浆机械手电液比例控制系统的数学模型,采用PID控制算法校正系统,通过MATLAB/simulink进行机械手轨迹控制仿真分析,得到喷枪的实际运动轨迹,并与所规划轨迹进行比较。研究结果表明喷枪的轨迹误差在合理范围内,满足喷浆作业的要求,该阀控缸电液位置伺服系统能够满足设计要求,PID控制具有稳态精度高,响应速度较快的优点。

基于机器视觉的MOTOMAN机器人轨迹控制方法具有较强的灵活性,可以很好地适用于MOTOMAN机器人涂胶、切割等作业。使用张正友标定法对CCD相机的内参与外参矩阵进行求解,得到图像坐标系与机器人坐标系之间的转换关系;分析背景差分法与二值化法各自的优缺点,提出使用背景差分法与二值化结合检测法对CCD相机所捕捉的目标轨迹图像进行特征提取;对提取的特征图像进行细化与去噪处理;针对提取目标处理后得到的点序,对Motocom32库函数进行封装;机器人调用Motocom32库函数完成对MOTOMAN工业机器人的实时控制。通过试验验证了该方法的准确性。

针对挖掘机工装轨迹控制精度差的问题,提出一种基于改进RBF神经网络的挖掘机工装轨迹控制方法。分析挖掘机工作装置在纯机械控制策略和基于S-Function的RBF神经网络控制策略下的输出响应特性;提出基于遗传算法的RBF神经网络工装轨迹控制策略;通过水平挖掘模拟实验对工装轨迹控制精度进行分析。结果表明:提出的基于RBF神经网络的挖掘机工装轨迹控制方法比常规PID控制精度提升约10 mm,为进一步实现挖掘机自动化提供参考。

针对现有机械臂轨迹控制补偿算法偏差大、效率低的不足,提出一种基于RBF-BP的机械臂行进轨迹控制与跟踪算法研究。从机械臂各轴向的空间移动、角度旋转等6个自由度出发建模,描述机械臂末端的位置移动和姿态变化,并计算向量的移动距离和偏转角度;面对机械臂系统误差和摩擦扰动导致的轨迹偏差问题,利用RBF-BP算法局部逼近最优控制轨迹,并基于高斯基函数的向量值获取最优的权值和轨迹输出值。仿真结果表明:在提出算法控制下的行进轨迹接近于理论轨迹,3个轴向的坐标误差趋近于零。

混凝土布料机的控制现状多为人工牵引及单关节遥控,工人工作条件艰苦,具有安全隐患。为实现混凝土布料机械臂的末端轨迹控制,即全自动布料,提出一种基于姿态枚举算法的机械臂轨迹控制方法。该方法适用于具有多自由度的布料机械臂,首先将目标轨迹离散化为各个离散点,利用运动学逆解模型,通过给定初始布料倾角,并按一定步长对该倾角进行枚举求解,得到各关节角度值,实现轨迹跟踪。针对某13m-3Z型混凝土布料机械臂,建立了多自由度混凝土布料臂架的运动学模型,并采用该方法控制其末端轨迹。通过联合仿真分析,得到臂架末端轨迹曲线图以及布料倾角变化曲线图。结果证明,该方法下布料倾角变化量减少了30.8%,较好的解决了末端软管径向甩动的问题。

为了提高挖掘机器人电液伺服系统的轨迹精度,首先,建立挖掘机器人电液伺服系统模型;其次,对遗传算法的种群、适应度函数、交叉概率和变异概率进行改进,设计改进遗传算法的PID控制器,在联合仿真平台上进行了仿真研究,用阶跃和斜坡信号评估控制器性能;最后,搭建挖掘机器人轨迹控制实验平台,采用对挖掘机器人精度要求较高的斜坡作业验证控制器性能。结果表明:相比较于传统的PID控制器和经典遗传算法优化的PID控制器,改进遗传算法优化的PID控制器调整时间短,响应快速,实际动作控制时轨迹跟踪误差最小,可用在挖掘机器人实际轨迹控制中。

分析了液压系统位置控制的特点和难点研究了多轴液压联动控制时运动轨迹滞后大、速度不平稳等问题采用设置主、从变量并对主变量预估的方法提出了多轴液压联动运动轨迹的实时插补控制算法并进行了算法的误差分析给出了算法编程实现的具体步骤。

针对液压挖掘机工作装置的轨迹控制这一热点课题，该文建立了工作装置的运动学方程和系统各元件的数学模型，将比例积分微分控制应用于工作装置的轨迹控制。利用Matlab7．0的Simuljnk工具箱建立了挖掘机的动臂与斗杆的数学模型并进行仿真，给出了轨迹的拟合效果和跟踪误差，结果证明满足实际工作的要求。