基于阻抗控制的动力工具力矩控制开题报告

全文总字数：3533字

1. 研究目的与意义（文献综述）

对焊接、搬运、喷漆等工作，机器人的末端执行器在运动过程中不与外界物体相接触，机器人只需位置控制就够了 ，而对于切削、磨光、装配作业，仅有位置控制难以完成工作任务 ，还必须控制机器人与操作对象间的作用力以顺应接触约束。 机器人采用力控制可以控制机器人在具有不确定性的约束环境下实现与该环境相顺应的运动，从而可以适应更复杂的操作任务。

对一些复杂的作业，如工作环境不确定或变化的装配和高精度精度的装配，对公差的要求甚至超过机器人本身所能达到的精度， 这时如仍试图通过位置控制来提高精度不仅代价昂贵，而且可能是徒劳无益的。 而采用了力控制后，可以大大提高机器人的有效作业精度。

阻抗控制是一种重要的力控制方法，机器人的阻抗控制同力/位置控制方法相比，具有鲁棒性好、仅需较少的任务规划等明显优点，但在工业生产中并未得到广泛的应用，原因在于一方面是阻抗控制最常用的实施方法都是基于机器人动力学模型的，而要以充分的速率对机器人动力学模型进行计算需要相当高级的计算机，同时由于模型参数的误差，使得复杂计算所得效果并不理想。 另一方面是要获得理想的阻抗控制参数较为困难，阻抗控制的参数要用神经学习或通过对示教数据进行处理才能获得，这并不是轻而易举的。 这些问题虽经人们的努力，并未得到完全的解决。

2. 研究的基本内容与方案

了解和掌握阻抗控制的特点，并掌握基于动力学模型的阻抗控制方法，设计与控制和不确定环境下机器人螺丝刀的紧固力矩控制。

研究目标：

（1）研究基于sea的电动螺栓紧固工具。

3. 研究计划与安排

1 － 2周查阅相关文献，了解系统的工作原理及设计要求，了解螺栓预紧过程中的力矩控制和掌握串联弹性作动器的设计原理相关知识；

3 － 4周翻译外语资料，写开题报告；

5 － 8周对系统进行总体设计及系统的各个模板的设计；

9－10周设计系统总体和各部分的软件程序；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 孙定阳,沈浩,郭朝,肖晓晖.绳驱动柔性上肢外骨骼机器人设计与控制[j/ol].机器人:1-8[2019-12-18].

[2] 贾王强. 基于sea的足式机器人单腿结构设计及控制研究[d].哈尔滨工业大学,2015.

[3] 田康健,王冬青.不确定环境下机器人螺丝刀的紧固力矩控制[j].青岛大学学报(工程技术版),2019,34(03):70-73 83.