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摘要
外文摘要
引文資料
題名:
具七個自由度擬人型機械手臂之設計與控制
書刊名:
東南學報
作者:
張振添
/
鄭宇勝
/
林永建
/
池德明
出版日期:
2010
卷期:
35
頁次:
頁185-196
主題關鍵詞:
擬人型機械手臂
;
順滑模態控制
;
動態模擬演算法
;
Humanoid robot arm
;
Sliding mode control
;
Simulation algorithm
原始連結:
連回原系統網址
相關次數:
被引用次數:期刊(0) 博士論文(0) 專書(0) 專書論文(0)
排除自我引用:0
共同引用:0
點閱:43
摘 要 本文旨在探討具七個自由度擬人型機械手臂之設計與控制問題。首先利用電腦輔 助設計軟體完成擬人型機械手臂之整體機械設計,並提出一獨立關節型式之順滑模態 控制法則,以完成機械手臂之運動控制。而在系統之動態模擬上,由於多自由度機械 手臂之閉合式動力學模式非常複雜且不易推導,而為克服此困難,本文提出一種動態 模擬演算法,此演算法不需要機械手臂之閉合式動力學模式,只需要遞迴式計算扭矩 技術就可完成有效率的動態模擬,而不必應用到價格高昂的電腦機構模擬軟體。而在 設計上,透過此模擬演算法,可得到機器手臂每一個關節馬達所需之扭矩大小與最大 轉速,據此可完成馬達規格之選用,並決定所配置減速機之齒數比。最後,在模擬人 類手臂基本動作之動態模擬中,顯示順滑模態控制法則確能有效控制機器手臂,並比 傳統PID 控制器具有更好的各軸軌跡追蹤能力,深具實際應用價值。
以文找文
ABSTRACT The main purpose of this paper focused on the mechanical design and motion control of a 7 DOF humanoid robot arm. In mechanical design, the Inventor software is used to achieve the design of robot mechanism. In control problem, because the dynamic model of a humanoid robot arm is highly complicated, a traditional controller is difficult to control it. In this paper, an independent joint sliding mode controller is proposed to control the robot arm. Moreover, in order to overcome the difficulty needing the closed-form model of robot arm in general dynamic simulations, a simple and easily implemented algorithm is also proposed. The simulation algorithm can efficiently finish dynamic simulations, does not need the closed-form arm model, so long as use the recursive computed torque technique. Underimitating basic movements of human arm, the simulation results confirm that the proposed joint sliding mode controller can achieve better control performance over the conventional joint PID in terms of high payload variation.
以文找文
期刊論文
1.
Li, L.、Gruver, A.、Zhang, Q.、Yang, Z.(2001)。Kinematic Control of Redundant Robots and the Motion Optimizability Measure。IEEE Transactions on Systems, MAN, and Cybernetics-part B: Cybernetics,31(1),155-160。
會議論文
1.
Chang, C. T.、Huang, H. P.、Kuan, J. Y.(2007)。Independent Joint Sliding Mode Control of a Humanoid Robot Arm。Taipei, Taiwan。2754-2759。
2.
Nakanishi, J.、Cory, R.、Mistry, M.、Peters, J.、Schaal, S.(2005)。Comparative Experiments on Task Space Control with Redundancy Resolution3901-3908。
3.
Li, L.、Gruver, W. A.、Zhang, Q.、Chen, W.(1998)。Real-Time Control of Redundant Robots subject to Multiple Criteria。Belgium。115-120。
4.
Parra-Vega, V.、Castillo-Tapia, A.、Arteaga-Perez, M. A.。Regressor-free Second Order Sliding Mode Control for Exponential Tracking of Constrained Robot Manipulators159-164。
5.
Albu-Schaffer, A.、Ott, C.、Frese, U.、Hirzinger, G.(2003)。Cartesian Impedance Control of Redundant Robots: Recent Results with the DLR-Light-Weight-Arms。Taipei, Taiwan。3704-37095。
6.
Becker, O.、Pietsch, I.、Hesselbach, J.(2003)。Robust Task-Space Control of Hydraulic Robots。Taipei, Taiwan。4360-4365。
7.
Chen, W.、Yang, M.、Yu, S.、Wang, T.(2004)。A Hybrid Algorithm for the Kinematic Control of Redundant Robots5,4438-4443。
8.
Caldwell, C.、Roberts, R. G.(2002)。Fault-Tolerant Kinematically Redundant Robots381-385。
9.
Yang, P.、Kong, X.、Liu, Z. J.、Chen, H.、Zhao, Q.、Liu, J.(2005)。Hybrid Intelligent Joint Controller for Humanoid Robot。Guangzhou。4188-4192。
10.
Jamisola, R. S.、Maciejewski, A. A.、Roberts, R. G.(2004)。Failure-Tolerant Path Planning for the PA-10 Robot Operating Amongst Obstacles。LA。4995-5000。
11.
Cao, B.、Dodds, G. I.、Irwin, G. W.(1997)。Task-Oriented Redundancy Resolution and Obstacle Avoidance for Kinematically Redundant Robots。California USA。2521-2522。
12.
Benallegue, A.、Daachi, B.、Cherif, A. R.(2002)。Stable Neural Network Adaptive Control of Constrained Redundant Robot Manipulators。Lausanne, Switzerland。2193-2199。
13.
Asari, Y.、Sato, H.、Yoshimi, T.、Tatsuno, K.(1993)。Development of a Model-Based Remote Maintenance Robot System(IV)--A Practical Stiffness Control Method for Redundant Robot Arm-。Yokohama, Japan。1245-1251。
14.
Shadpey, F.、Ranjbaran, F.、Patel, R. V.、Robins, A. J.(1997)。Development and Experimental Evaluation of a Robust Contact Force Control Strategy for a 7-DOF Redundant Manipulator393-400。
15.
Asfour, T.、Dillmann, R.(2003)。Human-like Motion of a Humanoid Robot Arm Based on a Closed-Form Solution of the Inverse Kinematics Problem。Las Vegas,, Nevada。407-1412。
16.
Zergeroglu, E.、Dawson, D. M.、Walker, I.、Behai, A.(2000)。Nonlinear Tracking Control of Kinematically Redundant Robot Manipulators2513-2517。
圖書
1.
Slotine, Jean-Jacques E.、Li, Weiping(1991)。Applied Nonlinear Control。Englewood Cliffs, New Jersey:Prentice-Hall。
2.
Craig, J. J.(2005)。Introduction to Robotics: Mechanics and Control。
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