An active control device for flexible vibration of a flexible robot manipulator and its method. The displacement sensor is used to measure the positioning base displacement signal and connect to the data acquisition card and then transferred to the vibration estimator. The vibration estimator is used to process the received displacement signal and send the processing results to the piezoelectric ceramic voltage. A piezoelectric ceramic voltage controller is used to control the voltage output of a piezoelectric ceramic power supply. A piezoelectric ceramic brake system is installed at the root of the flexible manipulator. The piezoelectric ceramic brake system is installed at the same position on the other side of the flexible manipulator with the piezoceramic brake system I, and the piezoelectric ceramic brake system I described. Piezoelectric ceramic driving power supply channel II, piezoelectric ceramic brake system II piezoelectric ceramic drive power supply channel 1. Based on the system model, the flexible vibration of the flexible manipulator is estimated effectively, and the flexible vibration of the flexible manipulator is controlled by the restriction of the mechanism itself, and the structure is simple and the cost is low. One
【技术实现步骤摘要】
一种柔性机器人操作臂弹性振动主动控制装置及方法
本专利技术涉及机器人自动控制
,具体涉及一种柔性机器人操作臂弹性振动主动控制装置及方法。
技术介绍
直角坐标机器人在工业上有非常广泛的应用,比如在表面组装工艺(SMT)中,所用的锡膏印刷机、芯片搬运机、点胶机等都是直角坐标机器人的形式。随着现代工业生产向高速、高集成度方向的发展,对直角坐标机器人操作臂提出了更高的要求,传统的刚性操作臂已不能适应上述发展要求。与刚性操作臂相比,柔性操作臂具有耗能低、速度快、负载大等优点,获得了越来越多的关注。但是柔性操作臂由于本身低刚度、大挠度的结构特性,在运动过程中极易产生弹性振动,严重影响整体系统的运动精度和效率;因此为了实现柔性操作臂在工业上的有效运用首先需要对其弹性振动进行控制。为了实现对柔性操作臂弹性振动的主动控制,首先需要获得柔性操作臂的弹性振动信号。现有研究中比较常用的传感器有压电传感器、应变片、加速度传感器、激光位移传感器等。如中国专利CN201110301802.2公开了一种三自由度柔性机械臂控制装置与方法,该专利中即采用加速度传感器和压电片传感器检测柔性操作臂的弹性振动,但是利用这类粘贴型传感器会影响柔性操作臂本身的稳定性(相关研究内容可参考:BarunPratiher,NonlineardynamicanalysisofaCartesianmanipulatorcarryinganendeffectorplacedatanintermediateposition,NonlinearDynamics,2011),对后期控制器设计不利;而采用激光位移传感 ...
【技术保护点】
1.一种柔性机器人操作臂弹性振动主动控制装置,包括压电陶瓷驱动电源(7),压电陶
【技术特征摘要】
1.一种柔性机器人操作臂弹性振动主动控制装置,包括压电陶瓷驱动电源(7),压电陶瓷电压控制器(6),数据采集卡(4),定位基座(1),以及固定在定位基座(1)上的柔性操作臂(2);其特征在于,还包括位移传感器(3)和振动估计器(5);其中,位移传感器(3)用于测量定位基座(1)位移信号并连接到数据采集卡(4)上继而传送至振动估计器(5),振动估计器(5)用于对接收到的位移信号进行处理,并将处理结果发送给压电陶瓷电压控制器(6),压电陶瓷电压控制器(6)用于控制压电陶瓷电源(7)的电压输出;在靠近柔性操作臂(2)根部安装有压电陶瓷制动系统Ⅰ(8),在柔性操作臂(2)另一侧与压电陶瓷制动系统Ⅰ(8)相同位置安装有压电陶瓷制动系统Ⅱ(9),所述压电陶瓷制动系统Ⅰ(8)接压电陶瓷驱动电源(7)通道Ⅱ,压电陶瓷制动系统Ⅱ(9)接压电陶瓷驱动电源(7)通道Ⅰ。2.根据权利要求1所述的一种柔性机器人操作臂弹性振动主动控制装置,其特征在于,所述压电陶瓷制动系统Ⅰ(8)由固定板Ⅰ(8-1)、固定板Ⅱ(8-3)和压电陶瓷叠层制动器Ⅰ(8-2)构成,所述固定板Ⅰ(8-1)与固定板Ⅱ(8-3)分别粘贴在压电陶瓷叠层制动器Ⅰ(8-2)两端,所述压电陶瓷叠层制动器Ⅰ(8-2)接压电陶瓷驱动电源(7)通道Ⅱ。3.根据权利要求1或2所述的一种柔性机器人操作臂弹性振动主动控制装置,其特征在于,所述压电陶瓷制动系统Ⅱ(9)由固定板Ⅲ(9-1)、固定板Ⅳ(9-3)和压电陶瓷叠层制动器Ⅱ(9-2)构成,所述固定板Ⅲ(9-1)与固定板Ⅳ(9-3)分别粘贴在压电陶瓷叠层制动器Ⅱ(9-2)两端,所述压电陶瓷叠层制动器Ⅱ(9-2)接压电陶瓷驱...
【专利技术属性】
技术研发人员:李威,鞠锦勇,王禹桥,杨雪锋,范孟豹,许少毅,路恩,盛连超,王承涛,陈宇鸣,夏婷,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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