欠驱动平面机器人位置控制方法研究

《欠驱动平面机器人位置控制方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要欠驱动机器人是一类具番被动关节的机械系统，被渤关节中不安装驱动装置，箕特点是输入空间(帮控涮窑闯，维数小于构造空游维数。藏时，被动关节的约束方程又是不可积的，具有=阶非完整约束特性，由于驱动关节豹减少傻褥其按铡闲题威为一个其育援战性豹研究热点。本文以在水平面上运动的欠驱动机器人为被控对象，进行位置控制方法研究。主要内容概括如下：针对被动关节安装锖《动器的欠驱麓平面杌器入的健鬻控制闯黼，利用主动关节与被动关节之间的动力学耦台作用来实现被动关节的控制，提出一转妻逶液模糊疆摸控翻策蜷。褥港模嚣终为模鞭

2、输入受量，躐少了搂凝规则数量，基于李胍普诺夫稳定性定理推导出在线调整参数的自适应律，保证了系统的稳定性，同时卷系统存在模型误蓑和外部扰动时，该方案也能保证系统的鲁棒性。对于媳有完全自由被动关节的欠驱动机器人系统，提出一个基于eMAe幸孛经鼹络蘸镄静嫠蟊PD控嗣稿结合静控涮策略，遴过跟踪鬻线囊捌的轨迹实现准确的位置控制。由CMAC神经网络学习系统的逆动力学模型，PD控制器实现误差调节，改饕系统的动态特性，提高系统的鲁捧性。针对工作空间中存在障礴物的欠驱动机器人的位茕控制展开研究，在县有二阶非完整约束系

3、统的笼碰撞轨逊规划方法的基础上，利用滑模控制较强的鼹踪性能和餐棒性对舆有自幽被动关节的欠驱动机器入系统设计了轨迹跟踪滑模控制算法，仿真试验证明了提出控制算法的有效性。荚键词欠驱动机械系统；非完整系统；轨迹规划：滑模控制；神经网络控制；自适应模糊滑横控制燕山大学T学硕士学位论文AbstractUnderactuatedrobotisakindofmanipulatorwithoneormorepassivejoint．Themajorcharacteristhatthedimensionofinput

4、spaceislessthandimensionofOUtputspace．Wecanseethattheconstraintofthesystemisun-integral．Itiscalledsecondordernonholonomicconstraint．TheresearchoncontrolofunderactuatedrobotsystemshasbeenachallengingresearchfoCUSbecauseofthedecreaseofactuatedjoint．Thepr

5、oblemofpositioncontrolforunderactuatedplanarrobotisstudiedinthisdissertation，andmaincontentsareoutlinedbelow：Anadaptivefuzzysliding-modecontrolstrategyispresentedtoachievepositioncontrolofunderactuatedmanipulatorswithlockerinpassivejoints．Definingslidi

6、ng-modesurfaceasinputvariableoffuzzyreducesthenumberoffuzzyrules，andthenthetuningalgorithmsarederivedinthesenseoftheLyapunovstabilitytheorem，thusthestabilityofthesystemCanbeguaranteed．Thismethodprovidesthesystemwiththenecessaryrobustnesstoperformtasksr

7、egardlessofthemodelingerrorsandexternaldisturbances．Aimingatunderactuatedmanipulatorwithfreeswingpassivejoint，weproposeaCMACneurMnetworkbasedfeedforwardcompensatedandPDcontrolscheme，bytrackingappropriatedoff-lineplannedtrajectoryachieveaccurateposition

8、contr01．CMAClearustheinversedynamicsmodelofsystemandPDcontrolleradjuststhetrackingerrors，inthisway,thedynamicperformanceisimprovedandtherobustnessisenhanced．Thestudyonpositioncontrolofunderactuatedmanipulatorinworkspacethepresenceofobst