面向工業(yè)裝配演示編程的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制.pdf

1、演示編程技術(shù)是通過對(duì)人演示的操作過程進(jìn)行學(xué)習(xí)推理，生成機(jī)器人可執(zhí)行的代碼，并由機(jī)器人完成相同的操作任務(wù)，從而降低機(jī)器人的編程難度，縮短編程時(shí)間，對(duì)機(jī)器人的應(yīng)用與推廣具有重要意義。
　　本文面向工業(yè)機(jī)械臂裝配作業(yè)演示編程問題，為確保機(jī)械臂成功完成所學(xué)習(xí)到的裝配作業(yè)任務(wù)，本文對(duì)工業(yè)機(jī)械臂執(zhí)行單元和基于力傳感器信息的機(jī)械臂力反饋控制裝配執(zhí)行進(jìn)行了探索和研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容和成果包括以下幾個(gè)方面:
　　1.完成了面向工業(yè)裝配演示

2、編程的機(jī)器人執(zhí)行單元搭建，配合實(shí)現(xiàn)了基于視覺觀測(cè)的演示編程任務(wù)。以ABB IRB120型機(jī)械臂為基礎(chǔ)平臺(tái)，根據(jù)任務(wù)場(chǎng)景要求，搭建了機(jī)器人硬件系統(tǒng)，完成了機(jī)械臂與工作臺(tái)標(biāo)定、機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制等基礎(chǔ)軟件模塊。實(shí)驗(yàn)證明，所開發(fā)的機(jī)械臂執(zhí)行單元可根據(jù)感知數(shù)據(jù)高精度高可靠地完成與人演示完全相同的裝配任務(wù)。
　　2.提出并實(shí)現(xiàn)了基于支持向量機(jī)(Support Vector Machine，SVM)的機(jī)械臂任務(wù)結(jié)果預(yù)測(cè)算法。該算法根據(jù)任務(wù)執(zhí)行過程

3、中的力傳感器數(shù)據(jù)序列預(yù)測(cè)當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行完成與否。在離線階段，采集執(zhí)行任務(wù)過程中安裝在機(jī)械臂末端的力傳感器數(shù)據(jù)，對(duì)采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，使用SVM進(jìn)行數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到的分類器可以達(dá)到97.1％以上的準(zhǔn)確率。在線階段，利用訓(xùn)練好的分類器對(duì)在線過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明該方法可以較好地對(duì)任務(wù)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，并控制機(jī)械臂運(yùn)行。
　　3.提出并實(shí)現(xiàn)了基于貝葉斯優(yōu)化的機(jī)械臂力反饋控制算法。該算法利用高斯過程對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，以應(yīng)對(duì)系