高精度机器人控制系统研究.pdfVIP

第 1期 机械设计与制造 2014年 1月 Machinery Design Manufacture 161 高精度机器人控制系统研究 刘海涛 ，张 铁 (1．广东海洋大学 工程学院，广东 湛江 524088；2．华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州 510640) 摘 要：为实现工业机器人的高速高精度控制，提 出了一种基于PC+DSP的实时智能控制系统结构。该结构考虑了机器 人的动力学模型，将参数辨识与控制方法相结合，并建立专家知识库，使其能根据用户或性能要求，自动选择最佳的基于 动力学模型的控制方案，以获得满意的控制精度。并且给出了机器人控制系统的软硬件架构，采用高速DSP实时进行参 数辨识和控制算法的计算。最后通过对二 自由度机器人的实验，说明了该系统的智能结构是有效的、可行的，并且能获得 较高的控制精度。 关键词：工业机器人；系统结构；动力学模型；控制 中图分类号：TH16；TP24 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2014)01—0161—03 ResearchonHigh——PrecisionRobotControlSystem LIUHai—tao，ZHANGTie (1．SchoolofEngineering，GuangdongOceanUniversity，GuangdongZhanjiang524088，China；2．SchoolofMechanicaland AutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，GuangdongGuangzhou510640，China) Abstract：Thereal—timeintelligentsystemarchitecturebasedonPC+DSPsiproposedfortheadvancedhigh-speedand 岫 -precisioncontroltechnologyofindustrialrobot．Therobotdynamicmodelsiconsidered，praarru；teridentificationnad controlmethodarecombined．andtheexpertknowledgebasesiestablishedSO∞ toautomaticallyselecttheoptimalmode l— basedcontrolschemeaccordingtOtheuserorpefformnacerequirements，whichsitoobtainsatisfactorycontrolaccuracy． Moreover，thehradwraeandSoJtwraerachitecturesofrobotcontrolsystem raepresented，andthe^ 一speedDSP ／s employedtoidentifythedynma icprama etersnadcalculatethecontrolinputsinrealtime．Experimentsona2-DOFrobotci manipulatordemonstratethat kproposedsystemarchitectureiseffectiveandfeasible，andthe地 frcontrolprecisionis obtaine KeyW ords：IndustrialRobot；System Architecture；DynamicM odel；Control 1引言 学模型的先进控制系统智能结构，为验证控制结构的工程有效性 和可行性，设计了一种两 自由度的工业机器人软硬件平台，进行 随着工业机器人的应用领域不断扩大以