改進設(shè)計與控制的水下電動機械手的實驗外文文獻翻譯、中英文翻譯
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改進設(shè)計與控制的水下電動機械手的實驗
摘要：自動半自動水下工作機器人是水下機器人的一個發(fā)展趨勢。本文簡要分析了水下電動機械手作為水下自動機器人的需要，并設(shè)計了三個功能的水下電動試驗臺。該試驗臺具有結(jié)構(gòu)緊湊，功能齊全等特征。但是，外部電纜的布局增加了出現(xiàn)故障的可能性，尤其是當(dāng)機械手在水下工作時。對機器人內(nèi)部電纜布局的改進設(shè)計也是本文要介紹的。
基于旋轉(zhuǎn)接頭驅(qū)動模塊的頻率特性，該修正的目的是控制肩膀和肘關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角速度。那么角度的誤差就被認(rèn)為是輸入角速率控制回路PID控制器和自適應(yīng)控制器產(chǎn)生的。這兩種控制器已經(jīng)被廣泛的用于水下控制當(dāng)中，而卻也是控制水下機械手的一種選擇性方法。實驗結(jié)果表明PID和自適應(yīng)控制器在聯(lián)合控制的角度以及內(nèi)部控制回路中有良好的效果。非自適應(yīng)控制器比沒有內(nèi)循環(huán)的控制器更強大，這是一個比PID控制器更好的控制器，特別是在保護機器人避免汽車飽和電壓威脅的情況下。
關(guān)鍵詞：水下電動機械手;自治水下機器人;自適應(yīng)控制器
1、 導(dǎo)言
近年來，水下機器人成為研究界和工業(yè)界越來越感興趣的課題。在今天，使用載人水下機器人來完成水下工作任務(wù)已經(jīng)是一個非常普遍的現(xiàn)象。但是，在這樣危險的環(huán)境中工作存在很大的風(fēng)險?？茖W(xué)家們希望能夠在一個完全自主的方式下完成水下工作任務(wù)。因此，在這一領(lǐng)域的研究集中在了對于自主/半自治水下機械手系統(tǒng)的研究上。由于能源，電力和效率的因素，水下電動機械手對于自主/半自主水下機器人系統(tǒng)是絕對必要的。水下電動機械手的設(shè)計和控制之間的協(xié)調(diào)是要研究的重要內(nèi)容。舉例來說，斯坦福大學(xué)從1995年就開始研究單鏈接機械手和水獺之間的相互關(guān)系。[ 1 ] ， SAUVIMP [ 2 ]?，F(xiàn)在一個半自主7自由度電動機械手正在夏威夷自主系統(tǒng)實驗室中研發(fā)。半自主水下機器人評價系統(tǒng)已在韓國海洋與發(fā)展研究所發(fā)展[ 3 ]。用于水下電動機械手驅(qū)動的磁鐵耦合配備已被九州技術(shù)學(xué)院與其他學(xué)院在設(shè)計[ 4 ] 。作為一個組成部分自主、半自主水下機器人系統(tǒng)的組成部分，中小型電動機械手比液壓機械手更靈活方便，因此使用水下電動機械手對海洋進行探索的前景是非常好的。
本文提到的三功能水下電動機械手設(shè)計試驗臺配有自治區(qū)，遙控車（ SARV ），它是由中科院沈陽自動化研究所研究的試驗臺。它是對水下機器人與遙控技術(shù)的評價的設(shè)備。在科學(xué)應(yīng)用中，選用輕纖維的，視覺的操作器模塊是一項重要的研究技術(shù)。
在本文中，我們首先給出設(shè)計機器人試驗臺，提出了一種改進的旋轉(zhuǎn)式設(shè)計模塊。根據(jù)被測試的轉(zhuǎn)臺式模塊的頻率特征，提出了一種改進的旋轉(zhuǎn)式設(shè)計模塊。我們采用PI控制器調(diào)節(jié)兩個關(guān)節(jié)的角速度，采用PID 與非自適應(yīng)控制器[ 5 ]來控制關(guān)節(jié)角度。關(guān)于控制器實驗結(jié)果的分析在后面。
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