用于精密装配的刚柔耦合索驱动共融机器人力传递特性研究
批准号:
91648107
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
65.0 万元
负责人:
唐晓强
依托单位:
学科分类:
E0501.机器人与机构学
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
谢福贵、崔志伟、田斯慧、侯森浩、李煜琦、项程远
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中文摘要
我国正在实施共融机器人项目,迫切需要研究能够与作业环境、人和其它机器人自然交互、自主适应复杂动态环境并协同作业的机器人。针对上述需求,项目以用于精密装配的刚柔耦合索驱动共融机器人为研究对象,研究其耦合特性、力传递原理和控制策略等关键理论。首先,在对机器人刚柔耦合研究的基础上,建立基于人-机器人-环境的多级耦合模型,对机器人的耦合特性和作业空间进行分析;其次,通过建立多级耦合动力学模型和矢量力输出模型以及力精度实时补偿模型,对机器人的力敏锐感知和精准控制功能进行研究;然后,兼顾人机安全,完成对基于实时力反馈的精准力位混合控制策略研究,并设计相应实验装置和测量系统,验证理论研究的正确性;最后,通过在航空航天产品精密装配领域的应用,验证本项目研究内容的实用性。通过对本项目的研究,不仅能够推动索驱动共融机器人基础理论及关键技术的研究,而且对推进我国自动化柔性精密装配技术的发展有着重要的意义。
英文摘要
China is now carrying out the project of the human machine communion robot, which urgently needs to study the natural interaction with the working environment, human and other robots, and to adapt to the complex dynamic environment. This project research on the key theory of the coupling characteristics, force transmission principle and control strategy for the rigid-flexible coupling cable-driven robot. First of all, based on the rigid-flexible coupling robot, establish multi-coupling model of human robot environment by the analysis of the robot's coupling characteristics and operation space; Secondly, Based on the multi-level coupling dynamics model, vector force output model and force precision real-time compensation model, the theory of robot force sensitivity and precision control function are studied; Then, the hybrid control strategy for the real-time force feedback is researched for the human security, and the theoretical research is verified by the corresponding experimental device and measurement system; Finally, through the application in aerospace products in the field of precision assembly, the practicability of the project is verified. We can not only promote the research of the basic theory and key technology of the cable driven communion robot, but also have important significance to advance the development of the automatic flexible precision assembly technology in our country.
项目以用于精密装配的刚柔耦合索驱动共融机器人为研究对象,研究完成了机器人耦合特性、力传递原理和控制策略等3方面关键理论。(1)在对机器人刚柔耦合研究的基础上,建立机器人力、位置和刚度多级耦合模型,对机器人的耦合特性和作业空间进行分析;(2)通过建立动力学模型和矢量力输出模型以及力精度实时补偿模型,对机器人的力敏锐感知和精准控制功能进行了研究;(3)完成了基于实时力反馈的精准力位混合控制策略研究,并设计相应实验装置和测量系统,验证理论研究的正确性。最后通过在航空航天产品精密装配领域的应用,验证本项目研究内容的实用性。通过3年研究工作,完成了全部的研究目标,并取得如下研究成果:(1)搭建了一套实验样机。(2)共发表学术论文13篇(全部标注本项目资助号91648107),其中SCI收录8篇,EI收录5篇。(3)申请发明专利5项,已授权1项。(4)培养博士生3名,硕士生2名。通过对本项目的研究,不仅推动了索驱动共融机器人基础理论及关键技术的研究,以及推进我国自动化柔性精密装配技术的发展有着重要的意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.mechatronics.2017.11.001
发表时间:2018-02
期刊:Mechatronics
影响因子:3.3
作者:Zhufeng Shao;Tiemin Li;Xiaoqiang Tang;Tang Lewei;Hao Deng
通讯作者:Zhufeng Shao;Tiemin Li;Xiaoqiang Tang;Tang Lewei;Hao Deng
Transmission Index Research of Parallel Manipulators Based on Matrix Orthogonal Degree
基于矩阵正交度的并联机构传动指标研究
DOI:10.1007/s10033-017-0193-2
发表时间:2017-10
期刊:Chinese Journal of Mechanical Engineering (english Edition)
影响因子:--
作者:Shao Zhu-Feng;Mo Jiao;Tang Xiao-Qiang;Wang Li-Ping
通讯作者:Wang Li-Ping
DOI:--
发表时间:2018
期刊:IEEE/ASME Transactions on Mechatronics
影响因子:--
作者:Cui Zhiwei;Tang Xiaoqiang;Hou Senhao;Sun Haining
通讯作者:Sun Haining
DOI:--
发表时间:2019
期刊:机械工程学报
影响因子:--
作者:孙海宁;唐晓强;王晓宇;崔志伟;侯森浩
通讯作者:侯森浩
DOI:10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.26.010
发表时间:2018
期刊:清华大学学报(自然科学版)
影响因子:--
作者:崔志伟;唐晓强;侯森浩;项程远
通讯作者:项程远
柔性结构主动抑振索驱动机器人力特性及控制策略研究
- 批准号:51975307
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:唐晓强
- 依托单位:
模拟零重力及低重力的索驱动机器人动态特性与控制策略研究
- 批准号:51475252
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:唐晓强
- 依托单位:
大射电望远镜馈源支撑系统抑振策略及跟踪精度保证研究
- 批准号:11178012
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:26.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:唐晓强
- 依托单位:
刚柔混合并联机构的力传递及系统稳定性研究
- 批准号:50975149
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:唐晓强
- 依托单位:
大射电望远镜馈源二次定位机构相似律特性研究
- 批准号:50605035
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:唐晓强
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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