Điều khiển dung nạp cảm biến–ít và thích nghi cho robot công nghiệp trong tương tác vật lý người–máy

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Nghiên cứu được thực hiện trên robot KUKA KR 6 R700 sixx, sử dụng dữ liệu vị trí và mô-men khớp đọc từ bộ điều khiển qua giao diện phần mềm.  

  • Mô hình chế độ động: lực ma sát khớp được mô tả bằng mô hình Stribeck, tham số nhận dạng từ thí nghiệm vận tốc không đổi; tính thêm quán tính và mô-men trọng lực của các khâu sau khi xác định tham số quán tính.
  • - Mô hình chế độ gần tĩnh: khi vận tốc khớp rất nhỏ, ma sát được mô tả bằng các phần tử trượt Maxwell song song (mô phỏng ma sát trước trượt có vòng trễ phi địa phương). Có hiện tượng động lực học chưa mô hình hóa ở hộp giảm tốc, được bù bằng phương pháp thực nghiệm.  
  • - Chuyển chế độ: dựa vào ngưỡng vận tốc khớp (~0,1°/s) để chọn mô hình phù hợp; quy trình khởi tạo thông số của phần tử Maxwell khi lần đầu vào chế độ gần tĩnh.

Từ mô-men dự đoán và mô-men đo, tính phần dư để phát hiện lực ngoài. Phần dư này được đưa vào bộ điều khiển dung nạp, chuyển đổi thành quỹ đạo tham chiếu vị trí–vận tốc. Bộ điều khiển dung nạp chuẩn có dạng quán tính–giảm chấn (I–D), trong đó hệ số giảm chấn được mạng RBF điều chỉnh online nhằm tối ưu hàm mục tiêu gồm bình phương thay đổi lực và lực tiếp xúc, giúp giảm dao động và lực tác động.

 

Thí nghiệm gồm:

  1. Kiểm chứng phát hiện lực ở chế độ gần tĩnh với nhiễu rung từ khớp khác, bù thành công mô-men nhiễu.
  2. 2. Chuyển đổi mượt giữa hai chế độ khi có/không có lực tác động.
  3. 3. So sánh điều khiển dung nạp giảm chấn cố định và giảm chấn thích nghi: phương pháp thích nghi giảm rõ rệt biến thiên và giá trị lực tiếp xúc trung bình, giữ thời gian và quãng đường di chuyển tương tự.