基于模糊理论的数控机床上下料机器人路径跟踪控制方法OA

在数控机床工件加工作业过程中,上下料机器人易受工作环境干扰及动态负载变化等因素影响,导致路径跟踪时出现方向角偏差和轨迹偏离,无法准确到达目标工位,影响上下料精度.为此,提出基于模糊理论的数控机床上下料机器人路径跟踪控制方法.首先通过正交旋转矩阵实现作业环境全局坐标系与机器人本体局部坐标系的变换,构建机器人横向动力学模型,并结合机器人运动位移的法向量计算航向角;接着提取机器人瞬时转弯半径对应的路径曲率极值作为特征点,结合广义坐标零空间约束条件,依据路径特征相似度完成特征点匹配;最后利用模糊理论对机器人位置误差与速度误差进行模糊化与解模糊化处理,得到机器人行进方向角的控制量,实时调整其运动方向,使其实际路径与规划路径保持一致.实验结果表明,所提方法能准确跟踪机器人的参考路径,方向角偏差始终稳定在0.130 rad以下,平均方向角偏差为0.105 rad,具有较高的跟踪控制精度.