遙操作工程機器人系統(tǒng)設(shè)計及力反饋控制.pdf

1、遙操作工程機器人是由人操作的在惡劣環(huán)境下作業(yè)的工程機械。為了使遙操作系統(tǒng)具有良好的力反饋控制特性，需要實現(xiàn)準確實時的力反饋。為此，本文建立了遙操作工程機器人系統(tǒng)，并對系統(tǒng)的階躍響應(yīng)特性、位置跟隨特性以及力反饋控制特性進行了實驗研究；為改善系統(tǒng)力反饋控制特性，提出了一種基于回歸模型的力反饋控制方法，并通過實驗驗證了其有效性。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　 1.確定了遙操作工程機器人系統(tǒng)的總體設(shè)計方案；采用類比法設(shè)計了工程機器人的抓手

2、結(jié)構(gòu)；利用相似原理將挖機改裝成了工程機器人；對遙操作工程機器人的液壓系統(tǒng)進行了參數(shù)設(shè)計；還完成了其電控系統(tǒng)設(shè)計。
　　 2.基于Windows平臺，在VC++環(huán)境下，用MFC開發(fā)了相應(yīng)的控制軟件系統(tǒng)；利用DirectX編程接口實現(xiàn)了遙控手柄與計算機間的通信。
　　 3.設(shè)計了系統(tǒng)從動手機構(gòu)的PID串聯(lián)校正控制器，進行了系統(tǒng)的階躍響應(yīng)特性和位置跟隨特性等實驗研究，實現(xiàn)了較為滿意的控制效果。
　　 4.空載運行已建立

3、好的遙操作工程機器人系統(tǒng)，得到了抓手機構(gòu)的位移、速度、加速度等運動參數(shù)數(shù)據(jù)以及空載驅(qū)動力數(shù)據(jù)，利用得到的數(shù)據(jù)，在Sigma Plot軟件平臺上分析了這些運動參數(shù)對空載驅(qū)動力的影響規(guī)律，假定了它們之間的多元非線性函數(shù)關(guān)系；對假定的多元函數(shù)關(guān)系，利用泰勒展開式對其進行了逼近，采用了非線性回歸擬合找到了這些運動參數(shù)與空載驅(qū)動力之間的最佳回歸方程和最優(yōu)回歸系數(shù)，最終得到了抓手機構(gòu)的空載驅(qū)動力多元非線性回歸模型。
　　 5.根據(jù)回歸模型，