本文關(guān)鍵詞： 足式機(jī)器人 阻抗控制 虛擬分解控制 虛擬功率流 穩(wěn)定性分析　出處：《機(jī)器人》2017年05期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：雖然非線性模型控制法可以很好地解決機(jī)器人柔順性力接觸問題,但也增加了復(fù)雜機(jī)器人高非線性動(dòng)態(tài)建模控制的復(fù)雜度.對(duì)此,本文提出了一種基于虛擬分解控制的液壓足式機(jī)器人單腿穩(wěn)定阻抗控制.首先,給出了虛擬分解控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ).然后,將液壓足式機(jī)器人單腿與無質(zhì)量虛擬機(jī)械手串聯(lián)成一個(gè)合成機(jī)械手,利用虛擬分解控制方法將合成機(jī)械手分解成由連桿和關(guān)節(jié)被控體組成的子系統(tǒng)鏈,運(yùn)用虛擬分解控制的虛擬功率流和虛擬穩(wěn)定性特性分析各子系統(tǒng)和無質(zhì)量虛擬機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、控制及虛擬穩(wěn)定性,同時(shí)分析合成機(jī)械手的環(huán)境交互動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性,接著給出一種既能保證系統(tǒng)穩(wěn)定性又能實(shí)現(xiàn)理想阻抗性能的系統(tǒng)控制律增益.最后,將其運(yùn)用到液壓足式機(jī)器人單腿系統(tǒng)中進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該方法不僅可以有效地減小機(jī)器人接觸力,還能很好地跟蹤目標(biāo)阻抗.
[Abstract]:Although the nonlinear model control method can solve the problem of robot compliance force contact well, it also increases the complexity of high nonlinear dynamic modeling control of complex robot. In this paper, a single leg stable impedance control for hydraulic foot robot based on virtual decomposition control is proposed. Firstly, the mathematical basis of virtual decomposition control is given. The single leg of the hydraulic foot robot is connected with the massless virtual manipulator to form a synthetic manipulator. The synthetic manipulator is decomposed into a subsystem chain composed of the connecting rod and the joint controlled body by using the virtual decomposition control method. The kinematics, dynamics, control and virtual stability of subsystems and massless virtual manipulators are analyzed by using virtual power flow and virtual stability characteristics of virtual decomposition control. At the same time, the dynamic stability of the synthetic manipulator is analyzed, and then a gain of the control law is given, which can not only guarantee the stability of the system but also achieve the ideal impedance performance. Finally. The experimental results show that the proposed method can not only effectively reduce the contact force of the robot, but also track the impedance of the target.
【作者單位】： 北京理工大學(xué)復(fù)雜系統(tǒng)智能控制與決策國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51675041)
【分類號(hào)】：TP242
【正文快照】： 1引言(Introduction)目前先進(jìn)機(jī)器人,如仿人機(jī)器人、足式機(jī)器人、外骨骼機(jī)器人等[1-2],已經(jīng)成為工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn).如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的環(huán)境友好交互成為機(jī)器人控制的關(guān)鍵.這就要求機(jī)器人可以精確地控制好交互力或自身的柔順性.機(jī)器人力控制的基本方法有Raibert提出的位/

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本文編號(hào)：1442211