一种基于多层感知器的机械臂搜孔方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多层感知器的机械臂搜孔方法，该方法通过结合基于多层感知器的顶层搜孔轨迹规划器模型和底层力位混合控制器实现机械臂搜孔；所述顶层搜孔轨迹规划器模型的输入为工件接触插孔产生的力/力矩信息，输出为下一步动作方向。由于本发明专利技术方法基于多层感知器，且采集数据的过程中，相同位置变化情况下，力/力矩特征变化会更加明显，在经过神经网络训练后的搜孔实际应用阶段，具有更好的抗干扰能力和更高的更好的成功率；本发明专利技术在常见的工业机器人平台上具有一定的通用性，不需要人工进行干预，有效提升了装配效率，对于轴孔装配任务具有更好的适应能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多层感知器的机械臂搜孔方法
本专利技术属于轴孔装配领域，尤其涉及一种基于多层感知器的机械臂搜孔方法。
技术介绍
作为“制造业皇冠顶端的珍珠”，工业机器人已经被广泛应用在汽车、3C制造、船舶制造等现代工业自动化领域。其高精度、长时间工作的特点使工业机器人常用来协助人类完成一些精度高、工作强度大、重复性高的工作。在一些工作环境恶劣，人类自身安全受到威胁的领域，机器人也有广泛的应用。随着我国人口老龄化和劳动力愈发短缺问题的出现，工业机器人的作用也愈发重要。我国对工业机器人在制造业中所扮演的角色也十分重视，已经将其列入《中国制造2025》国家发展规划的重点发展对象。工业机器人在轴孔装配领域的应用一直是工业机器人研究领域的热点之一，在汽车轮胎装配、航空业大零件装配、电子元件3C生产线等领域都有广泛的应用。工业机器人在轴孔装配中搜孔阶段需要考虑的问题主要有轴孔对齐和接触力控制。其中，轴孔对齐主要指调整机械臂末端的位置和姿态，使机械臂末端夹取的工件轴与插孔位置对齐，从而消除轴孔之间相对偏差的过程；机械臂的接触力控制是指控制机械臂末端夹取的工件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多层感知器的机械臂搜孔方法，其特征在于，通过结合基于多层感知器的顶层搜孔轨迹规划器模型和底层力位混合控制器等实现。所述顶层搜孔轨迹规划器模型的输入为工件接触插孔产生的力/力矩信息，输出为下一步动作方向。/n所述力/力矩信息由以下步骤得到：首先机械臂末端粗定位至插孔位置附近，调整机械臂旋转腕部关节，使装配工件下表面与插孔位置平面呈一定角度α。然后机械臂竖直向下移动，末端产生接触力F；每次接触后，机械臂转动工件，使腕部关节绕其x轴旋转相同的角度α，使工件有回到垂直于插孔位置平面的趋势，使工件不仅有平移运动的趋势，更有旋转运动产生的力矩，采集此时的力和力矩数据得到力/力矩信息。/n所述下...

【技术特征摘要】
1.一种基于多层感知器的机械臂搜孔方法，其特征在于，通过结合基于多层感知器的顶层搜孔轨迹规划器模型和底层力位混合控制器等实现。所述顶层搜孔轨迹规划器模型的输入为工件接触插孔产生的力/力矩信息，输出为下一步动作方向。
所述力/力矩信息由以下步骤得到：首先机械臂末端粗定位至插孔位置附近，调整机械臂旋转腕部关节，使装配工件下表面与插孔位置平面呈一定角度α。然后机械臂竖直向下移动，末端产生接触力F；每次接触后，机械臂转动工件，使腕部关节绕其x轴旋转相同的角度α，使工件有回到垂直于插孔位置平面的趋势，使工件不仅有平移运动的趋势，更有旋转运动产生的力矩，采集此时的力和力矩数据得到力/力矩信息。
所述下一步动作方向包括向上、向下、向左、向右。


2.如权利要求1所述基于多层感知器的机械臂搜孔方法，其特征在于，所述角度α为5～10度。


3.如权利要求1所述基于多层感知器的机械臂搜孔方法，其特征在于，所述接触力F为10～15N。


4.如权利要求1所述基于多层感知器的机械臂搜孔方法，其特征在于，所述顶层搜孔轨迹规划器模型由以下步骤训练得到：
(1)数据采集：首先控制机械臂末端移动到插孔位置的正中心，然后控制机械臂遍历孔中心周围一系列的离散点，获取各点的力/力矩信息[...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱秋国，颜超杰，邹鹏，吴俊，熊蓉，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33