研究生: |
羅元閔 Yuan-min Luo |
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論文名稱: |
以系統晶片結合霍爾元件發展具力量控制功能之機械手臂 Robot Force Control Capability by Using SOPC System Combine with Hall Sensor |
指導教授: |
黃緒哲
Shiuh-Jer Huang |
口試委員: |
黃安橋
An-Chyau Huang 陽毅平 Yee-Pien Yang |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工程學院 - 機械工程系 Department of Mechanical Engineering |
論文出版年: | 2008 |
畢業學年度: | 96 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 77 |
中文關鍵詞: | 霍爾感測器 、PI 、FSMC 、力量控制 、機器人控制 、系統晶片 |
外文關鍵詞: | PI |
相關次數: | 點閱:449 下載:0 |
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在現今的機械產業中,力量控制是一個相當重要的課題,在一般做力量控制的方法不外乎為阻抗控制與使用昂貴之力量感測器,而本文主旨提出了可以減少複雜之數學推導以及價格相當便宜之方法。首先藉由霍爾元件量測機械手臂各軸馬達之感應電流,且利用類比轉數位IC將其訊號回傳至系統晶片以達成此系統架構之閉迴路控制,在藉由反運動學分析、機械手臂終端器之力量與各軸馬達扭力之推導得以完成機械手臂之力量控制。
由於馬達各軸之參數都無法得知,所以本文將採用model-free智慧型控制策略,以傳統PI控制器以及模糊滑動控制器(FSMC)為控制主軸,並以不同力量值(9N,20N)以及不同方向(Y,Z)之實驗,來驗證本文提出之方法的正確性。最後由本文之實驗結果,PI與FSMC控制器均得到不錯之效果,得以進一步驗證了本文提出之方法。
Recent years, force control is a very important issue in industrial robots. Generally, force control can be determined by two methods, first is used impedance control; second is used expensive force sensor. The main idea of this thesis is used Hall sensor to measure each axis motor's current, and use relationship between motor torque and current to do robot end-effector force control. Then derive the Inverse Kinematics and relationship between robot end-effector force and each motor torque to complete the force control.
Because of each axis motor's parameter can not be known, so this thesis will use model-free PI controller and Fuzzy sliding mode controller. We will do many kinds of experiments such as different force value and different force direction. These experiments are used to prove the method that we presented is correct.
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