工业机器人阻抗控制基础原理与设计开题报告
2024-06-19 22:23:12
1. 本选题研究的目的及意义
随着工业4.0时代的到来,工业机器人作为智能制造的关键核心技术与装备,正朝着人机协作、柔性化、智能化的方向发展。
传统的基于位置控制的工业机器人在面对复杂多变的工业环境时,例如打磨、装配等需要与环境进行交互的任务,其控制精度和适应性难以满足要求。
阻抗控制作为一种新型的机器人控制方法,能够使机器人在与环境交互过程中表现出desired的动态特性,实现安全、稳定、高效的人机协作,在工业领域中展现出巨大的应用潜力。
2. 本选题国内外研究状况综述
阻抗控制自20世纪80年代提出以来,便受到了国内外学者的广泛关注,并在理论研究和应用方面取得了丰硕的成果。
近年来,国内学者在阻抗控制领域的研究不断深入,并在机器人打磨、装配、医疗手术等领域取得了一定的应用成果。
例如,哈尔滨工业大学、清华大学、上海交通大学等高校在阻抗控制理论、自适应阻抗控制、变阻抗控制等方面开展了深入研究,并研制了相应的实验平台,验证了阻抗控制的有效性。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的研究方法,逐步深入地开展工业机器人阻抗控制的研究。
1.理论分析阶段:深入研究工业机器人阻抗控制的基本原理,分析其优缺点以及适用条件。
查阅国内外相关文献,了解阻抗控制的最新研究进展和发展趋势。
5. 研究的创新点
本研究致力于探索工业机器人阻抗控制的新思路和新方法,预期在以下几个方面取得创新成果:
1.基于新型传感器的阻抗控制方法研究:探索将新型传感器,例如视觉传感器、力/力矩传感器等,应用于阻抗控制,提高机器人在复杂环境下的感知能力和控制精度。
2.多任务约束下的阻抗控制策略:研究在多任务约束条件下,例如同时满足位置、力和安全性等多个目标,设计高效、稳定的阻抗控制策略,提高机器人的作业效率和安全性。
3.人机协作环境下的自适应阻抗控制:研究在人机协作环境下,如何利用机器学习、强化学习等方法,使机器人能够自主学习和适应操作者的意图,实现更加智能、安全的交互。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.丁晓峰,张秀丽,刘宏昭,等.基于改进rbf神经网络的机器人柔顺控制[j].机械工程学报,2018,54(18):13-22.
2.赵广强,张策,陈柏,等.基于变参数阻抗控制的机器人轨迹跟踪[j].控制理论与应用,2019,36(12):2033-2040.
3.李强,张宪民,王洪波,等.基于神经网络的机器人阻抗控制研究进展[j].控制与决策,2017,32(07):1153-1162.