基于人在回路中控制的助力機器人研究.pdf

1、近年來機器人技術迅速發(fā)展，種類不斷增加，功能持續(xù)擴展，已經(jīng)不僅僅是工業(yè)生產(chǎn)線上的一個環(huán)節(jié)，在醫(yī)療、航天、外太空探索、軍事等諸多領域都扮演著重要的角色。與人類相對比，機器人具備更強的感知能力、行動能力與適應能力。是在一些存在危險因素的工作環(huán)境中，機器人的存在可以很好地降低環(huán)境因素對工作人員的生命威脅，因此，國內(nèi)外許多大學、研究機構(gòu)和科技公司提出了助力機器人的設想，并研發(fā)出外骨骼助力機器人。
　　然而，現(xiàn)階段外骨骼助力機器人在結(jié)構(gòu)與控

2、制方法上仍然存在許多問題，因此本論文深入分析了外骨骼助力機器人所存在的缺點，構(gòu)建了一種非穿戴式助力機器人，并提出了基于人在回路中控制理論的機器人遙操作體感控制方法。
　　為改善外骨骼助力機器人結(jié)構(gòu)上的缺點，本文應用 SolidWorks三維制圖軟件繪制了非穿戴式助力機器人的結(jié)構(gòu)模型。用數(shù)學方式描述了機器人機械臂的位姿，并通過D-H法搭建了機械臂的D-H模型，寫出了D-H參數(shù)表，應用Matlab Robotics工具箱建立了機械臂的

3、Matlab模型。
　　分析了人在回路中控制理論和機器人遙操作技術，計算并建立了人在控制回路中的控制模型與決策模型。
　　本文以C＃語言的WPF應用程序為研發(fā)平臺，通過對微軟公司研發(fā)的Kinect2.0體感攝像頭進行研究開發(fā)，編寫了采集操作者骨骼信息與手勢識別命令的程序，完成了控制系統(tǒng)中人－機交互界面的設計，并整合了人在回路中的助力機器人控制系統(tǒng)。
　　本文在研究過程中構(gòu)建了非穿戴式助力機器人的結(jié)構(gòu)模型。對機器人的機械