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人机合作机器人零重力操作控制研究
资料介绍
智能辅助设备(IAD)是近年来迅速发展起来的新一代人机工程设备。IAD是一种被动式、可与操作者在一个作业空间实现人机合作作业的特种作业机械手，其典型代表为人机合作机器人(Cobot)。零重力操作是人机合作机器人的关键技术之一。 本文介绍了Cobot的国内外发展情况，综述了智能辅助设备的研究现状和发展方向，具体阐述了零重力操作系统的组成、软硬件设计原理及开发过程。 对三自由度人机合作机器人(Cobot)的结构方案做了选择，进行了作业空间分析。对零重力操作系统的系统构成、机械本体、驱动方式、模型与仿真做了详细说明，并设计了操作系统的控制系统。零重力操作控制系统采用数字式控制方式，依据操作系统的控制要求，设计了基于AVR单片机ATMEGAl6的控制系统硬件电路，其中包括电机驱动电路、力传感器的信号处理电路、通讯电路等。针对零重力控制策略，采用AVR汇编语言编制了下位机的软件。 研制了零重力操作实验系统，对软硬件进行了调试，测试了控制系统的性能。实验证明本课题研究的零重力操作系统工作稳定、控制精度良好、具有较好的可操作性。
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