機器人之整合式閉環軌跡控制

Abstract

一般機械手臂的控制法都必須先作路徑規劃，以路徑規劃所得飲值做為系統的命令值 與實際機械手臂手端的位置做一比較，得到一誤差量，再以此誤差量放入路徑控制器 中產生修正量，這種方法須要計算路徑上大量座標點的位置，速度，加速度，故消耗 不少CPU 計算時間。 本論文採用軌跡調節法的理論，能將軌跡規劃與軌跡控制整合成一個控制環，並依實 際機械手臂的位置來產生下一位置的調節修正量，由於此一方法不用計算大量路徑上 點的位置，可以節省不少計算時間，且使軌跡之產生與控制變成一閉環控制，因而動 態精度較高適用於工業機器人上。另外在推導機器臂PUMA５６０的動力方程式，以MA CSYMA 套裝軟體來推導出Mewton-Euler遞迴動力方程式中每一項計算式，在不忽略科 技式力下使得此一動力方程式更接近實際的PUMA５６０機器人。 本論文於PC-XT 上做PUMA５６０機械手臂的動態模擬，為了瞭解軌跡調節法的特性， 以不同Kv值與半徑R 等參數做模擬分析與比較，結果顯示軌跡調節法效果要比一般軌 跡規劃好。