论文案例：气动轻量型机械臂伺服控制系统和碰撞检测方法研究

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2019-11-06 16:25:00

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基本信息：

河南科技大学·机电工程学院发表于液压于气动，第31期

论文简介

针对服务型机器人对系统的柔性、安全性提出的高要求开展了气压驱动轻量型机械臂的伺服控制系统和碰撞检测方法研究。设计制作了二自由度轻量型机械臂样机，建立了机械臂的运动学和动力学方程，对系统的摩擦力矩进行了辨识。采用PID与加速度反馈和摩擦力前馈补偿控制策略，解决了机械臂关节旋转过程中的低速爬行问题。研究了基于被动柔顺控制和动力学方程的碰撞检测方法，实现了机械臂的防碰撞功能，提高了系统的安全性。通过对实验样机的试验测试，验证了机械臂的位置伺服控制策略和碰撞检测方法的有效性。

论文创新点

1、构建了一种新型的气动轻量臂结构；

2、研究了基于被动柔顺控制和动力学方程的碰撞检测方法。

工程应用价值

本研究设计了二自由度机械臂，建立了该机械臂的运动学模型；提出了 PID+加速度反馈加摩擦力前馈补偿的控制模型；进行了基于被动柔顺控制的机械臂碰撞检测和碰撞判别方法研究。

灵思创奇设备发挥的科研价值

针对气动轻量臂系统中多传感器的数据采集与多个气动比例阀的控制需求，基于灵思创奇科技有限公司的半物理仿真机构建了硬件在回路的实时测试/控制系统。借助RT-Sim软件，开发控制算法完成测控试验验证。

成功案例

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