MOTION AND FORCE CONTROL OF A FLEXIBLE MANIPULATOR WITH COLLISION PHENOMENA
具有碰撞现象的柔性机械臂的运动与力控制
基本信息
- 批准号:09450066
- 负责人:
- 金额:$ 4.67万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:1997
- 资助国家:日本
- 起止时间:1997 至 1999
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
(A).Flexible manipulator(1). Firstly, a hybrid control method for a flexible manipulator based on an angular velocity control, which is applicable to curved constraint surfaces, is proposed. Secondly, a transfer function relating joint angular velocity to endpoint velocity is derived through first mode vibrational equation of the mechanism in consideration of deflectional angle feedback term. Thirdly, a feedforward angular velocity input, which reduces not only the vibration of the endpoint velocity responses but also the interference between endpoint axial velocities in task coordinates system, is calculated through above transfer function taking the characteristics of the transfer function into consideration. Finally, hybrid control of a single manipulator and cooperative control of dual manipulators are realized by using above feedforward angular velocity input.(2). A stable force control law and an optimum approach velocity for a velocity controlled flexible manipulator under impact process are proposed. An optimum approach velocity, which improves position responses in tangential direction at impact with rebounding of endpoint, is derived by using first mode vibrational equation of the manipulator.(B):Shock absorbing hand(1). A simple shock absorbing mechanism and stable capturing control law which makes no impulsive force responses in capture of moving object is proposed. In order to reduce equivalent values of inertial force and damping force at colliding point of end effector, singular point of mechanism is utilized by stretching a wire between dual fingers.(2). A dynamic synthesis method of kinetic transmission mechanism between fingers and a DC motor in a shock absorbing end effector which realizes desired force responses in capture of moving object is proposed.
(A)柔性机械手(1)首先,提出了一种适用于曲面约束的基于角速度控制的柔性机械臂混合控制方法。其次,通过考虑偏转角反馈项的机构一阶振动方程,推导出关节角速度与终点速度之间的传递函数。然后,利用上述传递函数,结合传递函数的特点,计算出一种前馈的角速度输入,该输入既能减小任务坐标系中端点速度响应的振动,又能减小端点轴向速度之间的干扰。最后利用前馈速度输入实现了单机械手的混合控制和双机械手的协同控制。给出了速度控制柔性机械臂在冲击过程中的稳定力控制律和最优逼近速度。从机械手的一阶振动方程出发,推导出了一种最优趋近速度,该速度可以改善机械手在有回弹时的位置响应。(B):减震手(1)。提出了一种简单的减震机构和稳定的抓取控制律,在抓取运动目标时不会产生冲击力响应。为了减小末端执行器碰撞点的惯性力和阻尼力的等效值,利用机构的奇异点,在双指之间张开一根钢丝。提出了一种减震末端执行器中手指与直流电机之间的运动传动机构的动态综合方法,以实现对运动物体的捕捉时所需的力响应。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
小池関也,下嶋浩,大田真朗: "フレキシブルマニピュレータのハイブリッド制御における速応性の改善" 日本機械学会 機械力学・計測制御講演会論文集. A. 543-546 (1998)
Sekiya Koike、Hiroshi Shimojima、Masaaki Ota:“柔性机械手混合控制中快速响应的改进”日本机械工程师学会机械动力学和仪表控制会议论文集 A. 543-546 (1998)。
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Sekiya KOIKE, Hiroshi SHIMOJIMAand Shinro OTA: "Improvement of Speed Response Characteristics in Hybrid Control of a Flexile Manipulator (in Japanese)"JSME D&D Conference '98. A. 543 (1998)
Sekiya KOIKE、Hiroshi SHIMOJIMA 和 Shinro OTA:“改善柔性机械手混合控制中的速度响应特性(日语)”JSME D
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
小池関也,下嶋浩,山家勝裕: "位置と力の干渉を軽減したフレキシブルマニピュレータのハイブリッド制御"第3回日本IFToMM会議シンポジウム前刷集. 1. 11-16 (1997)
Sekiya Koike、Hiroshi Shimojima、Katsuhiro Yamaga:“减少位置和力之间干扰的灵活机械臂的混合控制”第三届日本 IFToMM 会议研讨会预印本集。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
小池関也,斎藤文一,下嶋浩: "把握形エンドエフェクタによる移動物体の捕捉および放出(第2報,緩衝捕捉機構の動的総合)"日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会論文集. (発表予定). (2000)
Sekiya Koike、Bunichi Saito、Hiroshi Shimojima:“通过抓取末端执行器捕获和释放移动物体(第二次报告,缓冲区捕获机制的动态合成)”日本机械工程师学会机器人和机电一体化会议论文集(演示文稿)(2000 年)。 )
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
小池関也,平澤昌英,下嶋浩: "把握形エンドエフェクタによる移動物体の捕捉および放出(緩衝機構および制御則の提案)"日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会99論文集. 1A1-50-073 (1999)
Sekiya Koike、Masahide Hirasawa、Hiroshi Shimojima:“通过抓取末端执行器捕获和释放移动物体(缓冲机构和控制法的提案)”日本机械工程师学会机器人和机电一体化会议论文集 99. 1A1-50-073( 1999)
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