机械工程学报

作者：蒋君侠, 董群, 金杰峰

单位：1. 浙江大学机械工程学院 杭州 310027;2. 杭州景业智能科技股份有限公司 杭州 310051

关键词：热室,主从遥控机械手,运动学,关系矩阵,重力补偿；

在核工业热室放射性环境中，由于操作人员不能直接进入封闭热室而使得只能采用主从机械手进行遥控操作，针对主从遥控机械手维持自身操作稳态的问题，提出了机械手重力补偿方法。首先，给出了热室内主从遥控机械手配置形式，以及主从手随动控制工作原理。其次，通过D-H运动学分析建立了机械手坐标变换矩阵与旋转矩阵，通过运动链分析得到旋转编码器与电机输出轴之间的关系矩阵以及各关节和电机输出轴之间的角度变换矩阵。再次，计算各个位姿下主机械手各关节连杆对各关节轴的扭矩，换算到电机输出轴上，使电机输出反向补偿扭矩以维持主手稳态。最后，在主从遥控机械手测试系统上进行试验验证。通过理论分析和试验研究表明，重力补偿算法精确，补偿效果显著。

来源：2021年第11期

《机械工程学报》期刊编辑部

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