欠驅(qū)動(dòng)平面機(jī)器人位置控制方法研究.pdf

1、欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人是一類具有被動(dòng)關(guān)節(jié)的機(jī)械系統(tǒng)，被動(dòng)關(guān)節(jié)中不安裝驅(qū)動(dòng)裝置，其特點(diǎn)是輸入空間(即控制空間)維數(shù)小于構(gòu)造空間維數(shù)。同時(shí)，被動(dòng)關(guān)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(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的減少使得其控制問(wèn)題成為一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究熱點(diǎn)。 本文以在水平面上運(yùn)動(dòng)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人為被控對(duì)象，進(jìn)行位置控制方法研究。主要內(nèi)容概括如下： 針對(duì)被動(dòng)關(guān)節(jié)安裝制動(dòng)器的欠驅(qū)動(dòng)平面機(jī)器人的位置控制問(wèn)題，利用主動(dòng)關(guān)節(jié)與被動(dòng)關(guān)節(jié)之間的動(dòng)力學(xué)

2、耦合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)關(guān)節(jié)的控制，提出一種自適應(yīng)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(dǎo)出在線調(diào)整參數(shù)的自適應(yīng)律，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)當(dāng)系統(tǒng)存在模型誤差和外部擾動(dòng)時(shí)，該方案也能保證系統(tǒng)的魯棒性。 對(duì)于具有完全自由被動(dòng)關(guān)節(jié)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，提出一個(gè)基于CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前饋補(bǔ)償和PD控制相結(jié)合的控制策略，通過(guò)跟蹤離線規(guī)劃的軌跡實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的位置控制。由CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的逆動(dòng)力