一种视觉伺服机械臂系统的自适应间隙逆模型发生装置

摘要

本发明公开了一种视觉伺服机械臂系统的自适应间隙逆模型发生装置。在视觉伺服机械臂系统中，自适应模块通过采用自适应律来在线调整预估的间隙参数，然后将数据传送到间隙逆模型模块中以改变逆模型的参数，从而构建平滑的间隙非线性逆模型来消除间隙非线性约束；视觉伺服机械臂控制系统由视觉伺服控制器、运动控制模块、驱动模块、六自由度机械臂、检测模块、力矩反馈模块、速度采集模块、位置采集模块、视觉模块组成；通过各模块之间的数据传递，在视觉伺服机械臂控制系统内部形成一个闭环控制系统。本发明有效地消除间隙非线性约束的影响，从而达到较高的图像跟踪精度。

主权项

一种带间隙非线性约束的视觉伺服机械臂系统，包括视觉伺服控制器(1)、运动控制模块(2)、驱动模块(3)、六自由度机械臂(4)、检测模块(5)、力矩反馈模块(6)、速度采集模块(7)、位置采集模块(8)和视觉模块(9)；视觉伺服控制器(1)由控制信号发生单元(14)、自适应间隙逆模型发生装置(13)、自适应相机标定装置(12)、通信单元(11)、计算机控制单元(15)组成；其特征在于：由视觉伺服控制器(1)接收图像处理单元(93)得到的实际图像轨迹和期望的图像轨迹形成的误差信号、力矩反馈模块(6)采集的力矩信号、速度采集模块(7)采集的速度信号、位置采集模块(8)采集的位置信号，通过计算机运算控制单元(15)运算，由视觉伺服控制器(1)与视觉模块(9)之间的通信单元(11)、(91)进行信息交换，通过自适应相机标定装置(12)在线标定相机，由自适应间隙逆模型发生装置(13)构建间隙逆并作用于控制信号，由控制信号发生单元(14)给运动控制模块(2)发送控制信号；运动控制模块(2)调制PWM波于驱动模块(3)驱动电机传动六自由度机械臂(4)运动；由检测模块(5)检测驱动模块(3)中的电机电流、速度、和位置信息，并反馈到运动控制模块(2)实现闭环控制；视觉模块(9)采集六自由度机械臂(4)末端特征点的图像坐标并反馈于控制器的输入，形成带间隙非线性约束的视觉伺服控制系统的闭环控制。