| 【论文摘要】 |
欠驱动机械臂是一类含有被动关节,控制输入数目少于系统自由度数目,能用较少的驱动装置完成复杂任务的多连杆机械系统。由于驱动器的减少,欠驱动机械臂具有重量轻、成本低、能耗低等众多优点。但这类系统同时具有二阶非完整约束特性,相比于全驱动机器人,控制上的难度大大增加。欠驱动机器人是当前机器人研究领域中的前沿课题。
本论文以欠驱动2R平面机器人为研究对象,从智能控制的角度出发,运用模糊控制方法对欠驱动机器人的控制问题进行研究。从实验上实现了对欠驱动2R机器人的控制,从而验证了控制算法的可行性及有效性。
首先,结合Lagrange方程建立了欠驱动2R机器人关节空间的动力学模型。在被动关节的两种安装位置下,分析了关节间动力耦合特性,并给出动力耦合指标的数值对比结果。通过分析被动关节的动力学方程,证明了欠驱动机器人具有非完整约束特性。
其次,运用模糊控制理论,研究了欠驱动2R机器人被动关节的位置控制问题,以及机械臂末端的轨迹跟踪问题。利用关节间的动力耦合特性分别总结了模糊控制规则,设计了对应的模糊控制器。并对轨迹跟踪开始前,机械臂末端初速度的确定进行了讨论。
然后,分别设计了基于PM... |
