超冗余度机械手自律分散控制算法.pdfVIP

第 卷第 期 机器人 ΡΟΒΟΤ ∂ 年 月 ∏ 文章编号222 超冗余度机械手自律分散控制算法Ξ 李春梅 杜正春 季 馨 颜景平 东南大学机械工程系 南京 摘 要 本文介绍了一种超冗余度机械手的控制算法 它采用自律分散控制方法来指导冗余度 机械手末端执行器的运动 实现做功最小 从而避免采用需复杂计算的求逆解的方法 大大简化了机 械手的算法和控制 具有高度的 鲁棒性 和 容错性 / 0 / 0 关键词 冗余度机械手 自律分散控制 鲁棒性 容错性 中图分类号 ×° 文献标识码 1 引言 为了完成给定的任务 机械手必须有足够的自由度 规定在不受任何约束的自由空间内的 位置和姿态需要有六个自由度超冗余度机械手是指含有自由度数目远多于完成某一作业任 务所需的最少自由度的机械手 它能克服传统非冗余度机械手的缺陷 提高机械手的灵活度 回避障碍 改善动力学性能 优化机械手的运动轨迹 增大工作空间等 冗余度机械手运动学逆解问题是学者们致力研究的对象 为解决这一问题 广义逆矩阵被 广泛应用 但其计算相当复杂 尤其冗余度较高时≈ 以此为基础 利用各种评价函数为准则 如避障 克服奇异性等 来确定冗余度机械手逆问题的唯一解 提出了梯度投影 法≈ ≈ 它是使评价函数在整个运动轨迹中达到极大或极小 提出了变量约束法 它是 • 保持评价函数在运动轨迹中始终为常量 提出在避免关节奇异解时 把经过加权的最小 ≤ 二乘法和梯度投影法进行了比较≈⁄提出用无穷范数取代∞∏范数来求解关节速 度≈ 无穷范数是使关节的最大速度最小 而 范数是各关节速度的平方和最小