前馈控制加模糊补偿的机器人关节角度追踪

为解决不确定性机器人的关节角度追踪问题,提出一种前馈控制加模糊补偿的控制方法。将机器人动力学方程引入前馈控制,减小关节角度初始误差。为提高关节角度追踪的稳定性,模糊控制不直接输出关节补偿力矩,而是输出关节力矩补偿系数,其与前馈关节力矩相乘间接得到关节补偿力矩对机器人不确定性进行补偿。通过ADAMS和Matlab/Simulink对关节角度追踪控制效果进行验证。仿真结果表明,该方法对不确定性机器人的关节角度追踪控制是有效的,其关节角度追踪误差绝对值小于1.5×10^(-4)rad。

一种柔性机械臂旋转运动和振动的主动控制方法

利用PZT压电作动器和关节力矩控制相结合的方法实现对柔性机械臂旋转运动的控制和机械臂振动的主动控制。压电作动器可以对柔性机械臂的弹性振动进行控制,关节控制力矩使得柔性机械臂在有限时间内到达预定位置。利用Lagrange原理建立了柔性机械臂系统的动力学模型,并设计了相应的PZT压电作动器的控制律和关节控制力矩。对该控制方法进行数值仿真的结果证明:该方法对柔性机械臂振动控制和机械臂旋转运动是有效的。

下肢携行外骨骼系统建模及控制

针对下肢携行外骨骼系统这一典型的人机一体化系统,采用拉格朗日方法建立了其刚体动态数学模型,运用虚拟关节力矩控制法对下肢外骨骼进行了控制,并运用仿真实验对建模方法及控制进行了验证。结果表明,所施加控制能明显减轻人的负重感,实现了外骨骼系统的携行。

未标定视觉伺服系统的动力学控制

针对具有动力学不确定性的未标定机器人视觉伺服系统,通过在机器人末端操作器上选取多个特征点,设计了一个基于机器人动力学的关节力矩控制器,使得特征点在图像平面上收敛到其期望值.首先,分别基于不含深度信息的图像雅可比矩阵和一组适当选取的机器人动力学参数,建立了摄像机和机器人动力学的线性参数模型.然后,在此基础上,进一步设计了摄像机和机器人动力学参数的在线自适应更新律,分析了系统的稳定性.最后,在一个三关节机械臂上进行了仿真实验,实验结果验证了该控制方案的良好控制效果.