基于視覺與力反饋的板材安裝機器人遙操作系統(tǒng)研究.pdf

1、　　大型建筑場館內(nèi)石材壁板的安裝是一項繁重的體力勞動，開發(fā)推廣自動化的板材安裝工具和探索相關(guān)安裝方法具有重要的研究意義。在前期研究中，已經(jīng)開發(fā)出了板材安裝機器人系統(tǒng)樣機，且具有在人工輔助下吸取板材、根據(jù)實際工作環(huán)境進行路徑規(guī)劃和自定位移動、平臺調(diào)平和安裝定位等功能。由于需要操作人員跟隨升降臺一起運動以完成安裝，因此對操作人員的安全存在隱患，且當(dāng)前系統(tǒng)存在掛裝效率不高、掛件誤差引起的安裝成功率低等問題。為此，對于機器人遙操作系統(tǒng)進行了相關(guān)

2、研究，包括視覺監(jiān)控、力反饋的軟件實現(xiàn)和運動控制、無線傳輸系統(tǒng)等。論文主要內(nèi)容如下：
　　通過閱讀相關(guān)技術(shù)文獻了解力反饋遙操作國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，初步擬定了研究技術(shù)路線。針對板材干掛工藝流程和掛件粘接方式，對板材掛件粘接誤差、機器人結(jié)構(gòu)形式等進行了分析，為干掛板材的批量化和標準化以及機器人力反饋遙操作系統(tǒng)的編程實現(xiàn)提供了理論基礎(chǔ)。
　　基于結(jié)構(gòu)光視覺的定位方法無法協(xié)調(diào)四個掛件同時準確掛裝，因此將力覺引入到板材的安裝控制中來，并

3、在此基礎(chǔ)上提出基于視覺監(jiān)控的摸索式運動控制策略，使控制操作更加貼近擬人類的操作習(xí)慣。只要板材四個掛件之間的相對位置關(guān)系在允許誤差范圍之內(nèi)，就能夠?qū)宀恼_掛裝到主托板上，進一步完善了板材安裝方法，提高板材安裝成功率。
　　搭建了機器人遙操作的物理系統(tǒng)，通過對觸覺感知接口技術(shù)的研究，完成了力反饋系統(tǒng)的觸覺感知軟件設(shè)計和實現(xiàn)；使用Novint Falcon力反饋觸覺感知接口對機器人的運動控制進行了軟件設(shè)計，包括對電機的控制、力反饋觸