面向環(huán)境約束的可重構(gòu)機(jī)械臂自適應(yīng)力-位置控制方法研究.pdf

1、可重構(gòu)機(jī)械臂是由一組具有通信接口并且可以互換的關(guān)節(jié)和連桿模塊組成的，這些模塊能迅速地分離和重新組裝成適合不同任務(wù)的機(jī)械構(gòu)形的機(jī)械臂。與傳統(tǒng)的固定結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂相比，可重構(gòu)機(jī)械臂更加靈活，工作范圍更加廣泛，并且它具有強(qiáng)魯棒性、高度柔性、較好的容錯(cuò)性以及低成本，能適應(yīng)不同的任務(wù)需求。在許多工業(yè)生產(chǎn)和加工，國(guó)防和航空航天探測(cè)，深海資源探測(cè)，搶險(xiǎn)救援等領(lǐng)域有著巨大的發(fā)展前景。在這些復(fù)雜而且多變的環(huán)境下，可重構(gòu)機(jī)械臂末端與外界環(huán)境接觸是不可避免的，

2、它對(duì)機(jī)械臂靈活性、智能化的要求越來越高，簡(jiǎn)單的位置控制已經(jīng)滿足不了，還需要對(duì)接觸力進(jìn)行控制。因此，對(duì)受約束的可重構(gòu)機(jī)械臂的混合力/位置協(xié)同控制問題的研究是非常必要的。
　　本文首先應(yīng)用指數(shù)積公式給出可重構(gòu)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并且利用剛體的動(dòng)力學(xué)方程和牛頓-歐拉方程給出系統(tǒng)自由空間的動(dòng)力學(xué)模型。利用機(jī)械臂末端接觸力與各關(guān)節(jié)力/力矩之間的映射關(guān)系，以此給出約束環(huán)境下可重構(gòu)機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)模型。其次，根據(jù)機(jī)械臂末端與外界環(huán)境的關(guān)系給出動(dòng)力