平面4自由度欠驱动机器人的位置和姿态控制

摘要：

基于模糊控制理论，研究水平运动的4自由度欠驱动机器人位置和姿态控制问题。平面4自由度欠驱动机器人是具有冗余度和欠驱动双重特征的复杂二阶非完整系统，利用主动关节和被动关节加速度之间的耦合作用控制被动关节的运动，同时实现机械臂末端的轨迹跟踪和末杆的姿态控制。根据分层控制思想，提出双模态模糊PID复合控制算法，针对两个子任务分别设计控制器。通过Matlab和ADAMS的联合仿真验证算法的有效性，在基于可编程多轴运动控制卡的试验台上实现平面4自由度欠驱动机器人的位置和姿态控制试验。仿真和试验结果表明，所设计的模糊PID复合控制器对平面4自由度欠驱动机器人末杆的位置和姿态控制是可行、有效的。

关键词：欠驱动机器人、4自由度、位置和姿态控制、模糊控制

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金50875002,51175006;高校博士点基金资助课题20111103110002资助项目。

在线出版日期：2015-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：203-211