一种用于脆性材料的拾放控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种用于脆性材料尤其适用于质子交换膜燃料电池的气体扩散层的拾放控制方法及系统，该方法包括：通过多自由度机械手的末端拾放机构来执行对材料的拾放操作，同时利用力传感器检测接触力；对所检测的力信号经过调理和A/D处理后作为反馈信号，同时将力期望值作为控制信号由此构建闭环控制并获得力偏差信号；获得用于驱动末端拾放机构的伺服电机的实际位置信号，将该信号作为反馈信号同时将电机期望位置值作为控制信号来构建闭环控制并获得位置偏差信号；将所述偏差信号相叠合以获得综合位置偏差信号，并经由伺服放大器相应驱动伺服电机。按照本发明，能够精确控制拾放接触力，防止接触力过大而损坏材料，由此实现脆性材料的可靠拾放。

主权项

一种用于质子交换膜燃料电池的气体扩散层的拾放控制方法，该方法包括：（1）为待拾取的气体扩散层设置力传感器，并对该力传感器执行预标定步骤以确立其输出电压与所检测的力值之间的线性比例关系；（2）通过安装在多自由度机械手上并由伺服电机所驱动的末端拾放机构来执行对气体扩散层的拾取和释放操作，同时利用所述力传感器对末端拾放机构在拾放过程中与气体扩散层之间接触力的大小进行检测；（3）对力传感器所检测到的以电压形式输出的力信号执行放大、滤波和去噪处理，并执行A/D转换以获得相应的数字信号，然后将该数字信号作为反馈信号同时将通过指令输入装置所输入的力的期望值作为控制信号来构建闭环控制，通过对该反馈信号与力的期望值之间的比较以获得关于力闭环的偏差信号；（4）通过所述伺服电机的编码器获得有关伺服电机实际位置的信号，将该信号作为反馈信号同时将通过所述指令输入装置所输入的伺服电机位置期望值作为控制信号来构建闭环控制，通过对该位置反馈信号与位置期望值之间的比较以获得关于位置闭环的偏差信号；（5）将通过步骤（3）所获得的偏差信号经过位置控制器处理后，作为位置补偿信号与通过步骤（4）所获得的偏差信号相叠加，由此获得有关伺服电机的综合位置偏差信号，将该综合位置偏差信号经过位置控制器和速度控制器处理后输出至伺服放大器，然后由该伺服放大器驱动所述末端拾放机构的伺服电机，由此实现对气体扩散层的拾放控制过程。