欠驅動平面機器人位置控制方法研究.pdf

1、欠驅動機器人是一類具有被動關節(jié)的機械系統(tǒng)，被動關節(jié)中不安裝驅動裝置，其特點是輸入空間(即控制空間)維數(shù)小于構造空間維數(shù)。同時，被動關節(jié)的約束方程又是不可積的，具有二階非完整約束特性，由于驅動關節(jié)的減少使得其控制問題成為一個具有挑戰(zhàn)性的研究熱點。 本文以在水平面上運動的欠驅動機器人為被控對象，進行位置控制方法研究。主要內容概括如下： 針對被動關節(jié)安裝制動器的欠驅動平面機器人的位置控制問題，利用主動關節(jié)與被動關節(jié)之間的動力學

2、耦合作用來實現(xiàn)被動關節(jié)的控制，提出一種自適應模糊滑模控制策略。將滑模面作為模糊輸入變量，減少了模糊規(guī)則數(shù)量，基于李亞普諾夫穩(wěn)定性定理推導出在線調整參數(shù)的自適應律，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時當系統(tǒng)存在模型誤差和外部擾動時，該方案也能保證系統(tǒng)的魯棒性。 對于具有完全自由被動關節(jié)的欠驅動機器人系統(tǒng)，提出一個基于CMAC神經網絡前饋補償和PD控制相結合的控制策略，通過跟蹤離線規(guī)劃的軌跡實現(xiàn)準確的位置控制。由CMAC神經網絡學習系統(tǒng)的逆動力