2R欠驱动平面柔性机械臂的位置控制策略与试验研究

摘要：

针对同时具有被动关节和柔性杆的欠驱动平面机械臂,提出一种简单易行的分段位置控制策略.以2R欠驱动平面柔性机械臂为研究对象,建立机械臂的假设模态动力学模型,分析系统的动力学耦合特性与可控性.通过被动关节处制动器的开闭切换,研究平面柔性机械臂的分段位置控制策略,采用PID方法分别设计各阶段主动、被动关节的控制算法.最后,基于自行开发的欠驱动平面机械臂的试验平台及实时控制系统,完成了2R欠驱动平面柔性机械臂位置控制的试验研究.仿真和试验结果表明,主动关节和被动关节在各阶段都能很好地跟踪目标值,进而实现机械臂的操作任务,验证了所提控制方法的可行性和有效性,以及欠驱动柔性机械臂动力学模型的正确性.

关键词：欠驱动机械臂、柔性、位置控制、PID

所属期刊栏目：49

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金11302147,51275353;天津市高等学校科技发展基金计划20100402;中国博士后科学基金;天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室资助项目

在线出版日期：2014-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：80-87