毫米级全方位微机器人结构设计与控制对运动精度的影响

摘要

研究了用于微装配操作的毫米级全方位微机器人,重点分析了影响其运动精度的结构设计与控制方法.指出了结构设计的优点和不足,主要涉及传动系统、轮子的安装等;控制方法主要涉及路径规划和驱动器电磁微马达等.提出了对工作区域进行分区的路径规划控制方法,解决了微机器人直线运动的非线性问题.针对电磁微马达的结构特点,提出了矢量合成、力矩自平衡等特殊的控制方法和思想,将微机器人步进运动精度较常规控制方法提高了3倍.实验结果表明,微机器人能够准确运动到微装配目标区域,运动精度达到0.07 mm/step,基本满足微装配的应用要求.