复杂可变形线性物体的机器人可靠动态操作研究

复杂可变形线性物体的机器人可靠动态操作研究基本信息

批准号61075095

项目名称复杂可变形线性物体的机器人可靠动态操作研究

项目类别面上项目

申请代码F0306

项目负责人黄剑

负责人职称教授

依托单位华中科技大学

研究期限2011-01-01 到 2013-12-31

资助经费38（万元）项目摘要

中文摘要

复杂可变形线性物体（Deformable Linear Objects, 简称DLO）的机器人动态操作，是下一代工业机器人需要解决的关键课题之一，同时也是正在迅猛发展的生物细胞和DNA 操作、医疗手术等特种机器人所要研究的核心内容之一。由于DLO 对象的复杂性和高度柔性，传统机器人操作及装配相关的理论与技术具有相当大的局限性。针对现有方法的不足以及发展DLO 对象的可靠机器人操作技术的紧迫性，从研究的角度本课题意图解决以下几个关键性的问题：1）复杂DLO 对象的建模理论和仿真工具；2）机器人动态操作复杂DLO对象时的故障诊断技术；3）机器人动态操作复杂DLO对象时的抑振控制。本项目对于加快新一代机器人操作技术的发展，推进我国特种机器人理论与实践的研究工作以及促进原始创新具有重要意义。中文主题词复杂可变形线性物体；机器人操作；抑振控制；；

英文摘要

英文主题词Deformable linear objects；Robotic manipulation；Vibration damping control；；结题摘要

针对复杂可变形线性物体（Deformable Linear Objects, 简称DLO）的机器人操作过程中的欠驱动性、强非线性、难以测量的大形变以及末端抖振抑制困难等特点，基于建立的合理动力学模型与高速视觉反馈，以自适应滑模控制和模糊控制为主要方法，研究DLO对象在被机器人快速操作过程中的末端抑振控制问题。由于基于微分几何理论的DLO对象的动力学模型计算过于复杂，无法满足实时性要求，采用有限元方法和