欠驱动机械臂滑模控制与实验研究 被引量：20

1

作者 牛瑞燕 许午啸 刘金琨 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期348-355,共8页

针对非线性、强耦合的欠驱动两杆机械臂Pendubot,提出了一种在倒立不稳定平衡点邻域内局部线性化的基于Hurwitz稳定判据的滑模控制方法。首先定义一个分别由主动臂和欠驱动臂的角位置、角速度跟踪误差的线性组合滑模面。通过Lyapunov稳... 针对非线性、强耦合的欠驱动两杆机械臂Pendubot,提出了一种在倒立不稳定平衡点邻域内局部线性化的基于Hurwitz稳定判据的滑模控制方法。首先定义一个分别由主动臂和欠驱动臂的角位置、角速度跟踪误差的线性组合滑模面。通过Lyapunov稳定性分析保证了系统的所有状态能够到达滑模面并保持在滑模面上,根据滑模面条件,降低原系统的阶数,再令降阶系统满足Hurwitz稳定判据,从而原系统渐进稳定,其所有状态变量最终收敛于平衡点,同时得到滑模面参数。仿真和实验结果表明,所设计的控制方法易于实现,能够抵抗一定的外界干扰,对模型的参数摄动不敏感、鲁棒性强。 展开更多

关键词 驱动机械臂 PENDUBOT 滑模控制 LYAPUNOV HURWITZ 平衡点控制

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基于轨迹规划的平面三连杆欠驱动机械臂位置控制 被引量：22

2

作者 黄自鑫 赖旭芝 +1 位作者 王亚午 吴敏 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期382-388,共7页

针对中间关节为欠驱动的二阶非完整平面三连杆机械臂,提出一种基于轨迹规划的末端点位置控制策略.首先,建立系统的动力学模型,并根据几何关系利用差分进化算法求取所有连杆与目标位置相对应的目标角度;然后,根据驱动关节与欠驱动关节的... 针对中间关节为欠驱动的二阶非完整平面三连杆机械臂,提出一种基于轨迹规划的末端点位置控制策略.首先,建立系统的动力学模型,并根据几何关系利用差分进化算法求取所有连杆与目标位置相对应的目标角度;然后,根据驱动关节与欠驱动关节的耦合关系,采用时间缩放法和双向法分别规划两根驱动连杆的两条轨迹,并利用遗传算法优化合适的第1连杆中间位置,将两条轨迹拼接成一条完整可达轨迹;最后,设计滑模变结构控制器以跟踪完整可达轨迹,实现系统从初始位置到目标位置的控制目标.数值仿真结果表明了所提出控制策略的有效性. 展开更多

关键词 平面三连杆欠驱动机械臂 轨迹规划 位置控制 差分进化算法 遗传算法

原文传递

基于Matlab/Simulink的欠驱动机械臂仿真实验 被引量：12

3

作者 赵海滨 刘冲 +2 位作者 陆志国 颜世玉 于清文 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第6期135-138,143,共5页

根据动力学方程,利用Matlab/Simulink建立了欠驱动两杆机械臂Pendubot的仿真模型和控制器。控制器包括摆起控制器、平衡控制器和切换控制器。摆起控制器采用部分反馈线性化方法,平衡控制器采用线性二次型调节器(LQR)。首先进行Pendubot... 根据动力学方程,利用Matlab/Simulink建立了欠驱动两杆机械臂Pendubot的仿真模型和控制器。控制器包括摆起控制器、平衡控制器和切换控制器。摆起控制器采用部分反馈线性化方法,平衡控制器采用线性二次型调节器(LQR)。首先进行Pendubot系统的摆起控制,然后当接近竖直向上的位置时,将控制器转换为平衡控制器。该仿真实验有利于培养学生的实际动手能力、独立思考能力和创新能力。 展开更多

关键词 Pendubot系统 欠驱动机械臂 摆起控制 平衡控制 部分反馈线性化

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基于模型降阶与链式结构的平面欠驱动机械臂位姿控制 被引量：9

4

作者 刘东 万雄波 +2 位作者 王亚午 赖旭芝 吴敏 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2020年第5期718-733,共16页

针对第三关节为被动的平面四连杆(active-active-passive-active,简称AAPA)欠驱动机械臂的位姿控制问题,提出一种基于模型降阶与链式结构的控制策略.整个控制过程被划分为3个阶段.第1阶段,通过控制第四连杆的角度至零,将平面AAPA机械臂... 针对第三关节为被动的平面四连杆(active-active-passive-active,简称AAPA)欠驱动机械臂的位姿控制问题,提出一种基于模型降阶与链式结构的控制策略.整个控制过程被划分为3个阶段.第1阶段,通过控制第四连杆的角度至零,将平面AAPA机械臂降阶为平面虚拟四连杆(active-activepassive,简称AAP)欠驱动机械臂.第2阶段,首先将平面虚拟AAP机械臂的模型转换为标准链式结构形式.然后,设计相应的控制器将平面虚拟AAP机械臂的被动关节控制至其目标位置,同时,将被动连杆的姿态角控制至中间姿态角,从而将平面AAPA机械臂进一步降阶为平面Acrobot.第3阶段,控制平面Acrobot驱动连杆的角度至其目标角度,连带实现对被动连杆的角度控制,最终实现平面AAPA机械臂的位姿控制目标.考虑到平面Acrobot存在角度约束,因此,利用遗传算法协调与优化被动关节的目标位置、被动连杆的中间姿态角、第四连杆的目标角度与被动连杆的目标姿态角,确保平面Acrobot对于系统目标位姿的目标角度解存在.最后,通过仿真验证控制策略的有效性. 展开更多

关键词 平面四连杆欠驱动机械臂 位姿控制 模型降阶 链式结构 遗传算法

原文传递

水平欠驱动机械臂的反步自适应滑模控制 被引量：7

5

作者 林壮 段广仁 宋申民 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期131-136,145,共7页

针对二自由度水平欠驱动机械臂系统,提出了基于分层滑模控制思想的反步自适应滑模控制方法.该方法能够在不对系统状态模型进行复杂坐标变换,并且没有约束方程限制的前提下实现对欠驱动系统的反馈滑模控制.仿真结果表明了该方法的有效性... 针对二自由度水平欠驱动机械臂系统,提出了基于分层滑模控制思想的反步自适应滑模控制方法.该方法能够在不对系统状态模型进行复杂坐标变换,并且没有约束方程限制的前提下实现对欠驱动系统的反馈滑模控制.仿真结果表明了该方法的有效性,而且优化后的控制器具有较好的适应性和控制效果. 展开更多

关键词 欠驱动机械臂 反步控制 滑模控制

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一种液压驱动机械臂多关节力矩控制方法 被引量：5

6

作者 史洪松 敖昕 《计算机仿真》 北大核心 2022年第7期391-395,共5页

采用目前方法控制液压驱动机械臂的关节力矩时,没有对液压驱动机械臂的运动学和动力学进行分析,导致方法存在关节位置跟踪误差大、控制效率低、控制性能差和压力损失大的问题。提出液压驱动机械臂多关节力矩控制方法,分析了液压驱动机... 采用目前方法控制液压驱动机械臂的关节力矩时,没有对液压驱动机械臂的运动学和动力学进行分析,导致方法存在关节位置跟踪误差大、控制效率低、控制性能差和压力损失大的问题。提出液压驱动机械臂多关节力矩控制方法,分析了液压驱动机械臂的结构,并建立了机械臂坐标,分析液压驱动机械臂关节在坐标系中的运动情况,在Lagrange函数的基础上建立其动力学模型,分析关节在液压驱动机械臂运动过程中的势能和动能。对机械臂关节力矩误差和误差变化率进行计算,并将其作为模糊神经网络的输入变量,通过模糊神经网络完成液压驱动机械臂多关节力矩的控制。仿真结果表明,所提方法的关节位置跟踪误差小、控制效率高、控制性能好、压力损失小。 展开更多

关键词 液压驱动机械臂 关节力矩 动力学模型 模糊神经网络 力矩控制

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基于时延估计的绳驱动飞行机械臂模糊非奇异终端滑模飞行控制 被引量：5

7

作者 孟思华 王尧尧 +1 位作者 陈柏 吴洪涛 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3465-3474,共10页

针对飞行机械臂作业时机械臂运动对飞行控制产生的不利影响,提出一种新型绳驱动飞行机械臂系统,同时提出一种不基于模型的控制策略。该控制策略可分成3个部分:时延估计、非奇异终端滑模控制器和模糊推理系统。时延估计系统可以估计出系... 针对飞行机械臂作业时机械臂运动对飞行控制产生的不利影响,提出一种新型绳驱动飞行机械臂系统,同时提出一种不基于模型的控制策略。该控制策略可分成3个部分:时延估计、非奇异终端滑模控制器和模糊推理系统。时延估计系统可以估计出系统当前的复杂动力学特性,避免建模复杂与模型参数时变的问题;非奇异终端滑模控制器保证系统的闭环稳定性以及快速收敛性;模糊推理系统用来加快系统的收敛速度以及保证系统的控制品质;利用李雅普诺夫稳定性理论证明控制器的稳定性与快速收敛性;最后进行仿真对比实验。研究结果表明:所提出的控制器的控制性能优于终端滑模控制器以及线性滑模控制器的控制性能。 展开更多

关键词 绳驱动机械臂 飞行机械臂 时延估计 终端滑模 模糊系统

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垂直三连杆欠驱动机械臂通用控制策略设计 被引量：6

8

作者 王乐君 孟庆鑫 +1 位作者 赖旭芝 吴敏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2493-2500,共8页

本文针对一类含单一欠驱动关节的垂直三连杆欠驱动机械臂提出一种基于振荡衰减轨迹的通用控制策略.与传统的分区控制策略相比,本文控制策略无需采用分区方式就能快速地实现将机械臂末端点由垂直向下初始位置开始移动,并最终稳定在垂直... 本文针对一类含单一欠驱动关节的垂直三连杆欠驱动机械臂提出一种基于振荡衰减轨迹的通用控制策略.与传统的分区控制策略相比,本文控制策略无需采用分区方式就能快速地实现将机械臂末端点由垂直向下初始位置开始移动,并最终稳定在垂直向上目标位置的控制目标.首先,根据驱动连杆的初始和目标状态,为驱动连杆规划含可调参数的振荡衰减轨迹.该轨迹能够在一定调节时间内将驱动连杆直接由初始状态移动至目标状态.基于连杆状态间的耦合关系,利用粒子群优化算法优化轨迹参数使欠驱动连杆在相同调节时间内也运动至目标状态.接着,利用滑模方法设计跟踪控制器使驱动连杆跟踪优化后的振荡衰减轨迹,这样,系统末端点将由初始位置移动至目标位置.进一步利用极点配置方法设计镇定控制器克服重力的作用将末端点稳定在目标位置.最后,通过仿真实验验证所提控制策略的有效性. 展开更多

关键词 垂直三连杆欠驱动机械臂 轨迹 粒子群优化 跟踪控制 稳定控制

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2R欠驱动平面柔性机械臂的位置控制策略与试验研究 被引量：4

9

作者 陈炜 余跃庆 +2 位作者 赵新华 张西正 侍才洪 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第23期80-87,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 欠驱动机械臂 柔性 位置控制 PID

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基于T-S模糊的欠驱动机械臂的平衡控制 被引量：4

10

作者 侯俊 王良勇 +1 位作者 柴天佑 方正 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第1期5-8,85,共5页

针对欠驱动机械臂平衡控制精度低,鲁棒性差,抗干扰空间狭窄,起摆成功率低等问题,提出了一种基于T-S模糊结构和线性调节理论的欠驱动机械臂平衡控制策略,并实现了一种新的起摆-平衡控制方式。首先将系统设定的状态空间分为若干个模糊子空... 针对欠驱动机械臂平衡控制精度低,鲁棒性差,抗干扰空间狭窄,起摆成功率低等问题,提出了一种基于T-S模糊结构和线性调节理论的欠驱动机械臂平衡控制策略,并实现了一种新的起摆-平衡控制方式。首先将系统设定的状态空间分为若干个模糊子空间,通过线性二次型最优理论和线性调节理论,在每个模糊子空间建立局部控制器,保证系统在每个局部子空间中平衡,并最终收敛于给定平衡点,然后使用隶属函数平滑的将各个局部控制器连接起来,最终得到非线性控制对象的模糊平衡控制器,实现了欠驱动机械臂在任意给定点的平衡控制。实验结果表明,所提出的控制策略控制精度高,抗干扰范围大,鲁棒性强,起摆成功率高,并且易于实现,具有较高的推广和应用价值。 展开更多

关键词 欠驱动机械臂 平衡控制 T—S模糊策略 线性调节理论 最优控制

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电驱动机械臂的自抗扰鲁棒哈密顿跟踪控制 被引量：4

11

作者 曾庆山 周亚帅 +1 位作者 陶长春 刘艳红 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2022年第4期1-7,15,共8页

针对永磁同步电机驱动机械臂系统的位置跟踪问题提出了自抗扰控制与哈密顿控制相结合的鲁棒控制策略。首先,建立了考虑不确定性的电气子系统和机械子系统模型,依据独立关节控制思想将模型转化为单电机驱动单关节的端口哈密顿结构;其次,... 针对永磁同步电机驱动机械臂系统的位置跟踪问题提出了自抗扰控制与哈密顿控制相结合的鲁棒控制策略。首先,建立了考虑不确定性的电气子系统和机械子系统模型,依据独立关节控制思想将模型转化为单电机驱动单关节的端口哈密顿结构;其次,设计级联扩张状态观测器估计机械子系统的总扰动,设计控制律实现期望位置鲁棒跟踪的同时简单有效地获取到期望的q轴电流I^(*)_(qi);最后,基于系统哈密顿结构设计互联和阻尼配置哈密顿控制器与H_(∞)控制器相结合的鲁棒哈密顿控制器,实现对电流的高精度鲁棒跟踪,并通过适当改进H_(∞)的引入时机改善了初始控制输入过大的问题。与电驱动机械臂系统无模型自抗扰控制的仿真对比结果验证了所提控制方案的有效性,级联ESO与传统ESO相比,关节位置跟踪精度提升了0.003 rad,改进的鲁棒哈密顿控制器与哈密顿控制器相比关节位置跟踪精度提升了0.005 rad,电流跟踪精度显著提升,改进H_(∞)的引入时机使初始控制输入显著降低。 展开更多

关键词 电驱动机械臂 跟踪控制 端口哈密顿系统 自抗扰控制 鲁棒控制

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悬停状态下旋翼飞行机器人自适应鲁棒控制 被引量：4

12

作者 丁力 夏天 +3 位作者 康绍鹏 刘凯磊 王尧尧 刘小峰 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期73-79,共7页

针对加装二自由度绳驱动机械臂的旋翼飞行机器人在悬停条件下的抗干扰控制,提出了一种自适应终端滑模控制策略。将系统分成四旋翼飞行器和机械臂两个子系统,分别采用拉格朗日法与牛顿⁃欧拉法获得各自的动力学模型。在Lyapunov稳定性框... 针对加装二自由度绳驱动机械臂的旋翼飞行机器人在悬停条件下的抗干扰控制,提出了一种自适应终端滑模控制策略。将系统分成四旋翼飞行器和机械臂两个子系统,分别采用拉格朗日法与牛顿⁃欧拉法获得各自的动力学模型。在Lyapunov稳定性框架下设计了旋翼飞行器人的抗干扰轨迹跟踪控制器,并引入自适应策略来估计扰动上界。通过3个仿真算例验证了所设计控制器的有效性,结果表明,与其他控制器相比,本控制器具有较高的跟踪精度、较强的鲁棒性以及较好的抗干扰能力;机械臂质量的变化主要影响x通道和y通道的控制性能;本控制器基本能满足旋翼飞行机器人悬停作业的工作需求,具有一定的工程参考意义。 展开更多

关键词 旋翼飞行机器人 悬停作业 自适应策略 终端滑模 绳驱动机械臂

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基于故障在线估计的欠驱动机械臂容错控制方法

13

作者 程瑞虹 《中国设备工程》 2023年第12期128-131,共4页

为了提高机器人机械臂故障曲线跟踪准确性,本文设计了基于故障在线估计的欠驱动机械臂容错控制方法。分析机器人欠驱动机械臂关节故障原理,建立动力学模型实现对关节故障的检测。采用分散控制的思想将机器人欠驱动机械臂容错控制分为故... 为了提高机器人机械臂故障曲线跟踪准确性,本文设计了基于故障在线估计的欠驱动机械臂容错控制方法。分析机器人欠驱动机械臂关节故障原理,建立动力学模型实现对关节故障的检测。采用分散控制的思想将机器人欠驱动机械臂容错控制分为故障检测、信号重构、取代控制以及反馈控制四个部分,依据这四部分设计容错控制律,实现对速度信号与错误信息的实时反馈。在此基础上,通过干扰观测器实现控制律的干扰补偿,使容错控制后的机器人欠驱动机械臂具有抗外界干扰能力,以此完成控制方法设计。分析实验结果可知,所提方法不仅提高了故障曲线跟踪的准确性,减少了欠驱动机械臂容错控制后的稳态时间,满足了机器人欠驱动机械臂容错控制设计需求。 展开更多

关键词 故障在线估计 欠驱动机械臂 容错控制 观测器

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基于套索驱动机械臂柔性伺服系统抑振控制

14

作者 刘青宜 张志峰 +1 位作者 王宁 赵飞 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第9期53-58,共6页

套索驱动机械臂中的独立关节伺服系统受到时变位姿和关节柔性的影响,会出现振动的问题,进而影响机械臂的运动精度。采用模糊整定的控制策略,通过提高伺服系统的转角控制精度间接的抑制机械臂的振动。首先,根据套索传动原理建立了机械臂... 套索驱动机械臂中的独立关节伺服系统受到时变位姿和关节柔性的影响,会出现振动的问题,进而影响机械臂的运动精度。采用模糊整定的控制策略,通过提高伺服系统的转角控制精度间接的抑制机械臂的振动。首先,根据套索传动原理建立了机械臂柔性关节伺服传动系统的动力学模型,求得系统速度环中负载转速到电磁转矩的传递函数;其次,根据极点配置策略适当选取机械臂位于不同位姿下的比例积分(PI)控制器参数,并应用模糊整定控制策略实现控制器参数的实时调整;最后,通过数值仿真和机械臂控制实验,验证了方法的有效性。结果表明,所提出的控制策略可以更好地抵消转动惯量变化引起的速度波动,从而改善柔性关节的转速输出。 展开更多

关键词 套索驱动机械臂 柔性关节 PI控制 模糊自适应控制

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射波刀平台及技术应用 被引量：4

15

作者 刘新平 张双俊 《中国医疗设备》 2008年第6期54-55,共2页

本文对射波刀(Cyber Knife)的平台构成、工作原理及临床应用作了介绍。

关键词 射波刀 计算机立体定位 直线加速器 电脑驱动机械臂 自动跟踪靶区

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欠驱动三连杆机械臂能量解耦控制策略 被引量：3

16

作者 赖旭芝 张镇 吴敏 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期67-73,共7页

针对第二关节为被动的欠驱动三连杆机械臂提出一种能量解耦控制策略.首先,将整个运动空间分为摇起区和平衡区,为了实现快速摇起控制,进一步将摇起区分为摇起子区间一和摇起子区间二;其次,基于Lyapunov函数设计控制律,使第三杆相对于第... 针对第二关节为被动的欠驱动三连杆机械臂提出一种能量解耦控制策略.首先,将整个运动空间分为摇起区和平衡区,为了实现快速摇起控制,进一步将摇起区分为摇起子区间一和摇起子区间二;其次,基于Lyapunov函数设计控制律,使第三杆相对于第二杆处于自然伸展的状态,即使第三杆角度和角速度收敛为零,从而解除能量控制与第三连杆姿态之间的耦合;接着,在摇起子区间二,增加系统能量使系统摇起至平衡区附近;然后,基于LQR(Linear quadratic regulator)的平衡控制律将系统稳定在竖直向上平衡点;最后,用仿真结果验证该控制策略的有效性. 展开更多

关键词 欠驱动机械臂 LYAPUNOV FUNCTION 能量解耦 LQR

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二阶非完整平面3R欠驱动机械臂位置控制 被引量：4

17

作者 黄自鑫 赖旭芝 +1 位作者 王亚午 吴敏 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期245-250,共6页

为解决中间关节是欠驱动的平面3R机械臂末端点位置控制问题,提出了一种基于轨迹规划与跟踪控制方法.根据系统数学模型、几何关系和期望位置,利用差分进化算法求解所有连杆的目标角度.首先,构造Lyapunov函数设计控制器使得第一、第三连... 为解决中间关节是欠驱动的平面3R机械臂末端点位置控制问题,提出了一种基于轨迹规划与跟踪控制方法.根据系统数学模型、几何关系和期望位置,利用差分进化算法求解所有连杆的目标角度.首先,构造Lyapunov函数设计控制器使得第一、第三连杆到达目标角度;然后,根据系统约束关系,对第一连杆进行轨迹规划,并利用差分进化算法优化轨迹参数;当第一连杆跟踪轨迹后,第二连杆被间接控制到目标角度.最后,基于Lyapunov函数设计控制器使第一连杆跟踪规划轨迹,并维持第三连杆状态不变,使系统末端点从给定初始位置到给定期望位置.仿真实验表明,在33.94 s时,系统末端点能够稳定到目标位置(0.2,0.8) m,对于不同的初始位置和期望位置,轨迹规划与跟踪控制方法同样有效. 展开更多

关键词 平面3R欠驱动机械臂 轨迹规划 位置控制 差分进化算法

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振动驱动三连杆的多稳态分岔和实验 被引量：3

18

作者 颜粟 徐鉴 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2014年第4期541-547,共7页

研究了欠驱动机械臂的多稳态行为与驱动频率之间的关系.机械臂被抽象为三根铰接质量杆的三连杆系统,并在基础端承受弱简谐振动驱动.通过拉格朗日方程建立质量三连杆动力学方程,利用多尺度法对建立的模型进行理论分析,得出三连杆多稳态... 研究了欠驱动机械臂的多稳态行为与驱动频率之间的关系.机械臂被抽象为三根铰接质量杆的三连杆系统,并在基础端承受弱简谐振动驱动.通过拉格朗日方程建立质量三连杆动力学方程,利用多尺度法对建立的模型进行理论分析,得出三连杆多稳态响应的分岔图.通过数值仿真,得出不同频率下三连杆的多稳态.通过建立实验装置,观察了理论预测.实验结果验证了理论分析的正确性.实验和理论结果都表明,随着振动驱动频率的变化,系统会出现单稳态、双稳态、三稳态和四稳态运动. 展开更多

关键词 振动驱动 三连杆 分岔 多稳态实验 欠驱动机械臂

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3R欠驱动机械臂轨迹跟踪实验研究 被引量：2

19

作者 刘一宏 余跃庆 《航空精密制造技术》 2011年第6期47-49,61,共4页

以含有一个自由关节的3R欠驱动机械臂为研究对象,对其轨迹跟踪进行了实验研究。搭建了3R欠驱动机械臂实验装置及其控制系统,利用主、被动关节间的动力学耦合作用,针对圆弧轨迹跟踪任务,分别在无干扰与有干扰的情况下得到实验结果,结果表... 以含有一个自由关节的3R欠驱动机械臂为研究对象,对其轨迹跟踪进行了实验研究。搭建了3R欠驱动机械臂实验装置及其控制系统,利用主、被动关节间的动力学耦合作用,针对圆弧轨迹跟踪任务,分别在无干扰与有干扰的情况下得到实验结果,结果表明,实验具有较高的控制精度以及较强的抗干扰能力。 展开更多

关键词 欠驱动机械臂 模糊控制 轨迹跟踪 动力学耦合

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一种用于运动目标捕获的行星轮差动式欠驱动臂 被引量：1

20

作者 王清川 全齐全 +1 位作者 邓宗全 侯绪研 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2198-2205,共8页

为解决运动目标捕获过程中的碰撞问题,采用欠驱动自适应原理研制了具有碰撞能量吸收能力的机械臂。三自由度的机械臂由2个电机驱动:基关节由单个电机驱动;中关节和末关节由一个单输入双输出行星轮组完成动力分配。在机械臂捕获运动目标... 为解决运动目标捕获过程中的碰撞问题,采用欠驱动自适应原理研制了具有碰撞能量吸收能力的机械臂。三自由度的机械臂由2个电机驱动:基关节由单个电机驱动;中关节和末关节由一个单输入双输出行星轮组完成动力分配。在机械臂捕获运动目标过程中,碰撞产生的部分冲击能量通过欠驱动行星轮组传递到末关节,转化为关节动能。依靠欠驱动机械系统完成对碰撞的响应,解决了控制系统因时延而无法快速对碰撞进行响应的难题。为完成对目标的抓取,基于阻抗控制提出了机械臂运动目标捕获控制算法。运动目标捕获实验验证了机械臂对碰撞的快速响应能力及运动目标捕获控制算法的可行性。 展开更多

关键词 运动目标捕获 欠驱动机械臂 差动驱动 行星齿轮 阻抗控制

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