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机器人的多项式结构鲁棒自适应力位置控制

时间:2017-5-18 14:30:00   来源:本网   添加人:admin

  自第一台机器人问世以来,机器人专家一直希望研制出刚柔相济、灵活自如的机器人。近年来,越来越多的机器人被应用于工业各领域完成各种作业,从控制角度来看,只需位置控制的机器人的应用是最为成功的,这类机器人的末端执行器与作业对象没有直接接触(如焊接机器人、喷涂机器人等)或接触力很小(如测量机器人等),但是,随着机器人在各个领域应用的日益广泛,许多场合要求机器人具有接触力的感知和控制能力(如磨削机器人等),单纯依靠位置控制不能保证工作精度,需要对力和位置同时进行控制,力/位置混合控制是一种行之有效的控制方法。机器人的力/位置混合控制是利用接触力与位置运动正交的特点,分别对力和位置进行控制,即利用机器人的某些关节来控制力,而利用另外一些关节来控制位置。在以往的机器人力/位置混合控制方案中,采用p或pi控制,其控制效果不是令人满意制效果虽然好,但是控制结构较为复杂。

  为了简化控制结构和降低计算复杂度,提高控制效果,本问提出一种新颖的鲁棒自适应控制算法。在力控制回路中基金目:燕山大学科技发展基金制、神经网络控制、预测控制、模糊控制。采用多项式控制结构,位置控制回路中采用计算力矩控制方法。两关节机器人的仿真研究证明了本算法的有效性。

  2控制系统设计考虑由下述二阶非线性微分方程描述的n自由度旋转关节机器人模型为:/e是矩阵;/e及"为关节空间的约束力向量。

  在位置控制回路中采用计算力矩控制方法,则输出力矩为=M(q)相似的控制结构,即多项式控制结构。

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