基于模糊自适应滑模动量观测器的机械臂外力矩估计  

External Torque Estimation for Robot Manipulators Based on Fuzzy Adaptive Sliding Mode Momentum Observer

作　　者：周之剑 任善荣[2] 冒建亮 陈辉 ZHOU Zhi-jian;REN Shan-rong;MAO Jian-liang;CHEN Hui

机构地区：[1]上海电力大学自动化工程学院,上海200090 [2]东南大学自动化学院,江苏南京210096

出　　处：《制造业自动化》2024年第8期9-16,共8页Manufacturing Automation

基　　金：国家自然科学基金(62203292);中央高校基本科研业务费专项资金资助(2242022k30038)。

摘　　要：为实现机械臂与未知环境之间交互作用力的估计,提出基于模糊自适应滑模动量观测器的外力矩观测方法。采用牛顿-欧拉方法对机械臂动力学进行建模,利用最小参数集辨识得到机械臂精确的动力学模型。以动力学模型为基础,建立基于广义动量和超螺旋滑模算法的机械臂外力矩观测器。为降低滑动模态带来的抖振影响,利用模糊逻辑规则设计具有自适应调节能力的滑模增益。在六轴工业机器人上进行实验验证,结果表明所提出的观测方法具有有限时间收敛特性,可有效实现在无力/力矩传感器情况下的机械臂外力矩估计。

关 键 词：机械臂 外力矩估计 广义动量 滑模观测器 超螺旋算法 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]