仿生假手抓握力控制策略

摘要：

为了使仿生假手完成各种精细作业,提出一种抓握力控制策略.在自由空间和约束空间中分别使用基于位置的阻抗控制和力跟踪阻抗控制.在过渡过程中使用模糊观测器切换控制模式.两种控制模式采用同一个基于位置的阻抗控制器,在约束空间向阻抗控制器中引入参考力,以满足约束空间的抓握力控制要求.这种方法可以使关节在自由空间和约束空间中分别实现良好的轨迹跟踪和力矩跟踪,在过渡过程中实现控制模式的可靠切换和系统的稳定过渡.提出一种自适应滑模摩擦力补偿方法,利用终端滑模思想设计了滑模函数,使得系统跟踪误差在有限时间内收敛,避免了传统线性滑模面状态跟踪误差无法在有限时间内收敛至0的问题.根据指数形式摩擦力的特点,利用终端滑模控制思想获得包含摩擦力参数估计的滑模控制律,并基于李亚普诺夫稳定性定理推导了估计参数的在线自适应律.对该抓握力控制策略在HIT假手上进行了抓取实验,实验结果证明了控制策略的有效性.

关键词：仿生假手、抓取、力控制、阻抗控制、滑模控制

所属期刊栏目：34

分类号：TP241.3(自动化技术及设备)

资助基金：国家863计划资助项目2009AA043803;机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨工业大学自主研究课题资助项目SKLRS200901B:新世纪优秀人才支持计划资助项目NCET-09-0056

在线出版日期：2012-06-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：190-196