基于扰动观测器的机械手碰撞检测与安全响应

• 作者: 张远辉 钟琮玮 陈鹏 韦巍 项基
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 机械手臂 碰撞检测 扰动观测器 安全响应
• 年，卷（期）: 2012,（6）
• 所属期刊栏目: 电气工程
• 页码范围: 1115-1121
• 页数: 7页
• 分类号: TP241
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2012.06.023

摘要

当机械手臂与其工工作环境中的物体或人体发生碰撞时,会损坏关节处的电机或给人员带来伤害,为保证人员与设备安全,设计一种外部扰动观测器对外部碰撞作用力进行估计的方法.扰动观测器基于动量守恒推导得出,当系统不受外力时观测结果指数收敛到零附近；当系统受到外力时,观测结果指数趋近于外力大小.当观测器结果及其变化率超过一定阈值时,认为外部碰撞发生.为保证手臂及碰撞对象的安全,使控制手臂远离碰撞区域,设计了机械手臂在速度和力矩控制模式下不同的安全响应控制方法.对气球以及人身体的碰掩实验表明:该方法可以在发生接触后200 ms内有效地检测到碰撞的发生,并控制机械手臂以最快速度减速直至反向运动,离开碰撞区域,保证机械手臂和人员的安全.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈鹏		54	249	8.0	13.0
2	韦巍		149	1731	22.0	36.0
3	项基		19	138	5.0	11.0
4	张远辉		8	173	5.0	8.0
5	钟琮玮		2	0	0.0	0.0