FAULHABER1624T009S微型電機馮哈勃原廠

針對空間機器人專用faulhaber電機機械臂控制的遙操作理論進行了分析,比較了預測控制、遙編程控制和雙邊控制3種控制策略的利弊。為了能達到良好的穩定性和跟蹤性,本文設計了遙操作模糊雙邊控制器,針對模糊系統中隸屬函數難以確定的問題,本文提出了一種基于分布估計算法參數優化建立隸屬函數的方法,從而完成了遙操作模糊雙邊控制器的設計,且實驗結果表明此方法是可行的、有效的。闡述了自由飛行空間機器人專用faulhaber電機基座位姿調整的基本思想,由于機器人專用faulhaber電機工作在微重力的太空環境中,基座的漂浮運動是復雜且難以分析的,這對于自由飛行空間機器人專用faulhaber電機的空間作業也造成了不可忽視的困難。

FAULHABER盤式扁平直流微電機扁平直流微電機 系列 1506...SR 的FAULHABER扁平直流微電機系列 1506...SR精密合金換向名義電壓: 3 ... 12 V電流上至: 0,45 mNm空載轉速: 12.800 min?1外徑: 15 mm長度: 5,5 mm扁平直流微電機 系列 1506...SR IE2-8 的FAULHABER扁平直流微電機系列 1506...SR IE2-8精密合金換向器,內置編碼器

名義電壓: 3 ... 12 V電流上至: 0,4 mNm空載轉速: 15.500 min?1每轉線數: 8編碼器通道: 2外徑: 15 mm長度: 7,8 mm扁平直流微電機 系列 2607...SR 的FAULHABER扁平直流微電機系列 2607...SR精密合金換向名義電壓: 6 ... 24 V

電流上至: 3,4 mNm空載轉速: 6.600 min?1外徑: 26 mm長度: 7 mm扁平直流微電機 系列 2607...SR IE2-16 的FAULHABER扁平直流微電機列 2607...SR IE2-16精密合金換向器,內置編碼器

名義電壓: 6 ... 24 V電流上至: 3 mNm空載轉速: 7.200 min?1

每轉線數: 16編碼器通道: 2外徑: 26 mm長度: 9,2 mm直流扁平無刷微電機 系列 1509...B 的FAULHABER直流扁平無刷微電機系列 1509...B四磁極名義電壓: 6 ... 12 V電流上至: 0,45 mNm堵轉轉矩: 0,95 mNm空載轉速: 15.000 min?1外徑: 15 mm長度: 8,8 mm直流扁平無刷微電機 系列 2610...B 的FAULHABER直流扁平無刷微電機系列 2610...B四磁極名義電壓: 6 ... 12 V電流上至: 2,87 mNm堵轉轉矩: 7,54 mNm空載轉速: 6.400 min?1外徑: 26 mm長度: 10,4 mm

直流扁平無刷減速電機 系列 1515...B 的FAULHABER直流扁平無刷減速電機系列 1515...B 名義電壓: 6 ... 12 V

連續轉矩: 30 mNm峰值轉矩: 50 mNm減速比: 6 ... 324外徑: 15 mm

長度: 15,2 mm直流扁平無刷減速電機 系列 2622...B 的FAULHABER

直流扁平無刷減速電機系列 2622...B 名義電壓: 6 ... 12 V連續轉矩: 100 mNm

峰值轉矩: 180 mNm減速比: 8 ... 1257外徑: 26 mm

長度: 22 mm帶集成式轉速控制器的電機 系列 2622...B SC 的FAULHABER

帶集成式轉速控制器的電機系列 2622...B SC內置調速驅動器

名義電壓: 6 ... 12 V空載轉速: 6.200 min?1外徑: 26 mm長度: 22 mm帶集成式轉速控制器的電機 系列 2610...B SC 的FAULHABER帶集成式轉速控制器的電機 2610...B SC內置調速驅動器名義電壓: 6 ... 12 V上至: 3,25 mNm空載轉速: 6.700 min?1長度: 10,4 mm

并研制基于DSP芯片TMS320LF2407的單腿伺服控制器、faulhaber電機驅動器、通訊接口、信號采集接口等硬件電路。建立了兩棲仿生機器蟹單腿實驗平臺。進行了實驗研究。利用建立的實驗平臺進行了步行足關節驅動器性能測試和可控軌跡運動測試等實驗。哈爾濱工程大學博士學位對形狀記憶合金(S以)絲作為關節驅動器進行了實驗研究。形狀記憶合金絲受到電流信號激勵時收縮速度很快，在空氣中冷卻比較慢，所以采用雙向拉動的方法，實現單腿往復擺動，實驗表明擺動頻率低，針對這個問題提出對形狀記憶合金絲先訓練成固定形狀，利用通電后形狀記憶合金絲迅速恢復訓練后的形狀產生擺動的方法，實現仿生蟲腿的驅動，但回復力矩比較小。

在全自主足球機器人專用faulhaber電機系統中,底層驅動控制系統的好壞直接影響到機器人專用faulhaber電機的運動性能和比賽結果,因此建立底層驅動系統模型是十分必要的。目前絕大部分控制系統的設計是在離線的情況下進行的,因此建立與實際系統比較貼近的模型,代替實際被控對象進行控制器設計,是控制系統設計首先需要解決的關鍵問題之一。運用特征分析和“類等效”的建模方法,從被控對象的主要特征量出發,建立結構合理,參數精確的模型,這種方法極大的減小了仿真模型和實際系統的差異,大大縮短仿真到實時控制之間的進程。在全自主足球機器人專用faulhaber電機比賽過程中,由于底層驅動系統的外部負載經常會發生變化,為使離線設計的控制器能夠更好的貼近真實系統,需要建立變負載下底層驅動系統模型。

硬件系統完成對每個運動關節上的光電編碼器的信號采集以及faulhaber電機控制,同時實現與上位機的串口通訊；軟件系統主要包括檢測控制軟件和虛擬現實軟件兩部分,分別實現與力反饋設備的信息交互和虛擬環境的構建。該多自由度力反饋系統具有解耦簡單,工作空間大,位置測量精度高,軟件可擴展性強、應用面廣等優點。本文的主要研究工作和創新點在于：(1)結構設計中,三維平動結構和三維轉動結構分開進行設計,采用并聯連桿結構和菱形拉伸結構相串聯的方式設計了三維平動結構,三維轉動結構安裝在三維平動結構末端,從而實現三維平動與三維轉動的機械解耦,避免了復雜的軟件解耦。(2)硬件系統設計采用了差分電路作為編碼器信號的調理電路用來提高信號傳輸的抗干擾性能,CPLD作為MCU的協處理器,專門用于多路光電編碼器信號的實時采集以及多路faulhaber電機驅動器信號的生成,大大提高了硬件系統的數據處理效率。

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