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題目:六軸機械臂之控制理論分析與應用. 作者. 江修 黃偉峰. 工研院機械所 工研院機械所 智慧機械技術組 智慧機械技術組 機電控制整合部 機電控制整合部. 關鍵字. 摘要. 本文介紹六軸機械臂運動學(kinematics) ,包含正向運動學(forward kinematics), 反向運動學(inverse kinematics),奇異點迴避等問題。 另外也介紹了機器人設置考量及使用場合。 在運動學推導部份,特別著重使用幾何觀點進行推導,用這種方式,使用者很容易將六軸機械臂計算方程式化為最簡方程,可大幅增進計算效能,並且提昇對機構認知能力。 前言. 從20世紀中葉,機器人從理論研究開始走向實用階段,在多種領域尤其是工業、娛樂業、科學研究與太空等領域被廣泛應用。
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2018年7月15日 · 專題題目：關節型六軸機械手臂研製組員：游閔祥、蔣巧慧、簡瑞克、張詠捷這是一台傳動方式全都採用螺旋傘齒輪的關節型六軸機械手臂，有別於其他機械手臂，螺旋傘齒輪傳動效率高、背隙小、噪音低，且馬達使用於閉迴路步進馬達，精度高且停止時不會有抖動的問題，經過實際測試後，手臂性能皆有達到預期目標。 #機械手臂 #專題製作 #成果...
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- 游閔祥
近年來，投入機械手臂研究的學者越來越多，相對的，機械手臂控制的研究也越來越受重視，傳統作法是將伺服馬達驅動器設定為位置模式 (Position Mode)來控制機械手臂的運動，而該方式已經無法應付未來更多的應用場合，解決方法是將伺服馬達驅動器設定為轉矩模式 (Torque Mode)來控制機械手臂的運動，然而要使用轉矩模式來控制機械手臂必須掌握機械手臂的動態模型。 本論文根據機械手臂的結構建立機械手臂的動態模型，並設計實驗去求得動態模型的系統參數，並以各種基於模型之位置控制方法來進行循跡控制實驗以驗證動態模型的精確度。 實驗結果顯示使用基於模型之位置控制方法所產生的循跡誤差很小，可推論本論文所使用的動態系統建模方法是有效的。
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本研究即致力於提升國產機器手臂之運動控制效能，以國內廠商上銀科技所生產的RA605六軸機器手臂搭配自行開發的PC-based控制器，達成高效能之軌跡追蹤控制。 在設計控制演算法前，首先需對機器手臂建構運動學及動力學模型，由Lagrangian- equation及Newton-Euler equation兩種方法分別算出機械手臂動力學模型，在交互比對其正確性，接著加入馬達機械動力學模型可得到馬達力矩與機械手臂各軸角度之關係。 在對機械手臂動力學模型做系統鑑別時，使用各軸獨立鑑別，並由最末軸逐一往回鑑別，以提高系統鑑別的安全性、準確性及降低運算複雜度。
摘要： 本文主要探討六軸關節型機器手臂之所有奇異曲面運算與路徑規劃之控制方法。 利用賈氏矩陣推導出軸位移空間之所有奇異曲面，藉由求解軸位移過程中所得到之二次多項式來判斷與奇異點接近之程度，找出機器手臂避開奇異點與軸位移限制區之最佳路徑，並求得所有軸位移限制區以及機械手臂之操控性曲線，節省大量計算時間而提升即時控制之效率。 Abstract: This article focuses on the control methods and optimum path planning for 6-joint robotics manipulators in singularity-free workspaces.
本論文的主要目的是設計一個六軸機械手臂，並且實現高精密且高穩定之六軸機械手臂。 並且在硬體架構、機械手臂之空間三維座標、機械手臂各關節轉動角度與定位追跡的控制作介紹。 在空間座標轉換中，本研究使用了D-H 座標系統來運算，並且求得機械手臂中各軸關節之轉換矩陣，再藉由順向運動學與逆向運動學的理論求得機械手臂之空間三維座標與機械手臂各關節轉動角度之轉換關係，並且再藉由設計控制器完成定位控制與追跡控制。 在控制器設計方面，本論文也設計一個多重人工智慧控制器去控制此六軸機械手臂。
近年來，投入機械手臂研究的學者越來越多，相對的，機械手臂控制的研究也越來越受重視，傳統作法是將伺服馬達驅動器設定為位置模式 (Position Mode)來控制機械手臂的運動，而該方式已經無法應付未來更多的應用場合，解決方法是將伺服馬達驅動器設定為轉矩模式 (Torque Mode)來控制機械手臂的運動，然而要使用轉矩模式來控制機械手臂必須掌握機械手臂的動態模型。 本論文根據機械手臂的結構建立機械手臂的動態模型，並設計實驗去求得動態模型的系統參數，並以各種基於模型之位置控制方法來進行循跡控制實驗以驗證動態模型的精確度。 實驗結果顯示使用基於模型之位置控制方法所產生的循跡誤差很小，可推論本論文所使用的動態系統建模方法是有效的。
