柔性关节机器人基于柔性补偿的奇异摄动控制  被引量:25

Singular Perturbation Control for Flexible-joint Manipulator Based on Flexibility Compensation

在线阅读下载全文

作  者:刘业超[1] 金明河[1] 刘宏[1,2] 

机构地区:[1]哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150001 [2]德国宇航中心机器人及机电一体化研究所,慕尼黑82230

出  处:《机器人》2008年第5期460-466,共7页Robot

基  金:长江学者和创新团队发展计划资助项目;国家863计划资助项目(2006AA04z228)

摘  要:传统的奇异摄动方法仅适用于关节具有弱柔性的机器人的控制.为了解决这一问题,设计了关节柔性补偿器,大大提高了关节的等效刚度,从而消除了关节柔性对该方法的限制,使得奇异摄动方法能够应用于关节具有一般柔性的机器人系统中.此外,对于慢子系统的控制,选择以投影算法作为参数估计规律的自适应控制器,并证明了它的渐近稳定性.该控制策略没有关节柔性限制,不需要连杆加速度及其微分信号,便于工程应用.最后以本实验室的柔性关节机器人为研究对象进行了实验研究,验证了所提控制策略的有效性和可行性.Traditional singular perturbation apprbach can only be used in robot systems with weak joint flexibility. In order to solve this problem, a joint flexibility compensator is designed, which can greatly increase the equivalent joint stiffness, so the limitation of joint flexibility for singular perturbation approach is eliminated and the approach can be extended to the robot system with normal joint flexibility. Besides, an adaptive controller with projection algorithm as parameter estimation law is designed for the slow subsystem control and its asymptofical stability is proved. The control strategy can be applied conveniently in engineering without any joint flexibility limitation and does not need link acceleration or its differential signal. Finally, an experimental study on the flexible joint manipulator is executed and the results verify the validity and feasibility of the proposed strategy.

关 键 词:柔性关节 柔性补偿 奇异摄动 投影算法 渐近稳定性 

分 类 号:TP24[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]

 

参考文献:

正在载入数据...

 

二级参考文献:

正在载入数据...

 

耦合文献:

正在载入数据...

 

引证文献:

正在载入数据...

 

二级引证文献:

正在载入数据...

 

同被引文献:

正在载入数据...

 

相关期刊文献:

正在载入数据...

相关的主题
相关的作者对象
相关的机构对象