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遙控操作系統中的仿形手臂控制

時間:2006-08-19 10:11:00來源:lvjing

導語:?遙控操作系統設計使用在危險和遠程環境下執行任務,當一名操作者穿上仿形器,如仿行手臂時,他可以在原地完成工作,遠處的隨動機器人將模仿操作者的動作。

  Delta Tau配置:PMAC-VME(60MHz);ACC-36V;ACC-8D option4(兩塊) 軸數:8軸 案例描述:

  遙控操作系統設計使用在危險和遠程環境下執行任務,當一名操作者穿上仿形器,如仿行手臂時,他可以在原地完成工作,遠處的隨動機器人將模仿操作者的動作。在這項設計中,PMAC對仿形手臂7個自由度進行控制并通過DPRAM(雙端口RAM)實現仿形手臂和整個系統之間的通訊具有重要作用。圖1顯示系統結構。VR表示圖形界面工作臺的虛擬實現,系統分為兩部分:

  本地單元(操作者側)和遠程單元(機器人側),位于本地單元的設備幫助操作者巧妙地完成任務。 PMAC特性:

  仿形手臂的控制概念主要基于雙閉環控制原理。當操作者動作手臂時,裝在仿形手臂連桿上的電位計探測相應的連桿位移,傳感器將信號反饋進ACC-36V,構成的控制外環,同時電機的編碼器反饋信號構成了內環。如果我們將參考輸入設為零,雙閉環系統的PMAC控制使操作者能自由運動。對于精確的遙控操作,必須將隨動機器人的受力情況提供給操作者,從而克服環境產生的誤差。變量IX29將這個信號反饋給操作者。在仿形手臂中,存在六個雙閉環—大臂三個雙閉環,小臂三個雙閉環。控制手臂肘關節的兩個電機在開環狀態下工作。所以仿形手臂由八個DAC輸出獨立控制。

  從電位計上得到的信號嚴重非線性,這將影響仿形手臂的性能,使操作者穿上仿形手臂動作時就像抽筋似的抖動。參數IX64和參數IX65可在死區范圍內有效控制增益以避免這種現象。

  ACC-8D選項4放大器與PMAC的完美配合,使我們不必受連接問題的困擾。雙端口RAM通訊能使我們通過VME總線迅速進行PMAC和遙控系統之間的數據交換。八個電機編碼器的反饋值和傳感器的值通過DPRAM傳輸到安裝在VME總線的FRC40CPU主板上,然后PMAC通過DPRAM接收信息,處理后反饋給仿形手臂。

  展示了機器人在遠端進行危險化學實驗的情景,帶仿形手臂的操作者可以通過虛擬伺服控制,使機器人模仿自己的動作從而完成這個有劇毒的化學實驗。

標簽: 工業機器人

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