移動(dòng)機(jī)械臂人機(jī)交互系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，面向各行業(yè)的機(jī)器人不斷涌現(xiàn)?，F(xiàn)實(shí)生活中，要想移動(dòng)機(jī)器人完成各種作業(yè)任務(wù)，完成類似于人的工作，靈活的作業(yè)臂是必不可少的。移動(dòng)機(jī)械臂平臺(tái)使機(jī)械臂具有了更高的運(yùn)動(dòng)冗余性和更為廣闊的工作空間，通過(guò)機(jī)械臂的協(xié)調(diào)作業(yè)和移動(dòng)底盤的運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人可以在復(fù)雜的環(huán)境中代替操作人員工作，移動(dòng)機(jī)械臂平臺(tái)將會(huì)是機(jī)器人的一個(gè)重要發(fā)展方向，近年來(lái)在爆炸物或?；诽幹?、救援救災(zāi)、移動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)、工業(yè)生產(chǎn)線等多個(gè)領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
　　

2、移動(dòng)機(jī)械臂平臺(tái)一般是由一個(gè)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)以及搭載在其上的關(guān)節(jié)或連桿式機(jī)械臂組成，移動(dòng)平臺(tái)的2-3個(gè)自由度加上機(jī)械臂的4-6個(gè)自由度，其操作與控制是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。傳統(tǒng)的控制臺(tái)操作方式對(duì)操作員具有很高的要求，需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練才能熟練掌握，從而給這類機(jī)器人的推廣應(yīng)用帶來(lái)了負(fù)面的影響。因此，如何能夠采用自然、高效的方式實(shí)現(xiàn)多自由度移動(dòng)機(jī)械臂精準(zhǔn)、便捷的操作與控制，是一個(gè)值得研究的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。本課題中針對(duì)與移動(dòng)機(jī)械臂平臺(tái)的多自由度復(fù)雜交互的特點(diǎn)，

3、采用了穿戴式的設(shè)備MYO和3DMouse與移動(dòng)機(jī)械臂平臺(tái)進(jìn)行交互，充分考慮作業(yè)人員操作便捷性與直觀性的同時(shí)發(fā)揮機(jī)器人自主特性的，快速完成作業(yè)任務(wù)，提高作業(yè)效率。針對(duì)于課題的方法提出，本文從以下方面進(jìn)行了研究:
　　針對(duì)課題采用的履帶式移動(dòng)平臺(tái)作為移動(dòng)機(jī)械臂平臺(tái)的移動(dòng)底盤，建立履帶式機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的控制方式并規(guī)劃其人機(jī)交互方式;基于課題中選用的六自由度關(guān)節(jié)型機(jī)械臂，建立其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并其對(duì)正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、仿真和驗(yàn)證

4、，為人機(jī)交互的實(shí)現(xiàn)奠定理論基礎(chǔ)。
　　課題中本文選用提出一種基于穿戴式設(shè)備和便攜設(shè)備組合的移動(dòng)機(jī)械臂平臺(tái)自然交互技術(shù)，通過(guò)人的智能決策能力對(duì)機(jī)器人的閉環(huán)控制補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的準(zhǔn)確抓取，充分發(fā)揮操作人員的智能決策能力和機(jī)器人的自主能力，作業(yè)效率極大提高。既保證系統(tǒng)有較好的實(shí)用性和可靠性，又方便操作人員對(duì)機(jī)器人的控制。
　　針對(duì)于課題交互方案，通過(guò)3DMouse、智能腕帶MYO和機(jī)器人平臺(tái)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)智能腕帶MYO數(shù)據(jù)采