考虑摩擦的谐波驱动机器人低速运动控制方法

摘要：

针对摩擦引起谐波驱动机器人低速运动时速度不平稳、控制精度差的问题,提出一种考虑关节摩擦影响的期望补偿鲁棒控制算法.通过对摩擦数据的频域分析,提出采用Stribeck模型+正余弦函数的形式来描述谐波驱动关节的摩擦特性.在此基础上,设计期望补偿鲁棒控制算法以处理关节摩擦和模型不确定性的影响.该算法采用前馈的方式补偿关节摩擦的影响,且前馈补偿项可采用期望轨迹数据离线计算得到,从而避免引入测量噪声,提高了实时性.根据系统中不确定性的界,设计了鲁棒控制项以保证系统的鲁棒性.采用Lyapunov理论证明闭环系统为全局一致最终有界稳定.实验结果表明,采用提出的摩擦模型与控制算法能够实现平稳的低速正弦跟踪,关节空间的平均跟踪误差在0.005°以内.

关键词：机器人、谐波驱动、关节摩擦、低速、鲁棒控制

所属期刊栏目：44

分类号：TP242.2(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61203337;浙江省自然科学基金资助项目LY13E050001;高等学校博士学科点专项科研基金资助项目20120075120009;上海市自然科学基金资助项目12ZR1440200

在线出版日期：2013-12-09（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：293-299