未知环境下机器人模糊滑模阻抗控制.pdfVIP

《电气自动化)2ol0年第32卷第4期 智能控制技术 ntelligentControlTechniques 未知环境下机器人模糊滑模 阻抗控制六 兰州理工大学 电气与信息工程学院(甘肃 兰州 730050) 李二超 李战明 李 炜 摘 要：针对未知环境下的机器人系统 ，提出一种模糊滑模阻抗控制器，在 自由空间可以做未受约束运动，具有位置跟踪的能力，在面对 接触空间做受约束运动时，则具有力跟踪的能力。传统的阻抗控制会因为机器人或环境的不确定性和干扰而缺乏鲁棒性 ，该文 在阻抗控制器中引人滑模控制，模糊控制器用来克服滑模控制的抖振 问题。仿真结果表明模糊滑模阻抗控制对机器人 自由空间 的位置跟踪和接触空间的力跟踪都有很好的性能。 关键词：模糊滑模控制 机器人 阻抗控制 未知环境 【中图分类号]TP242 [文献标识码]A [文章编号]1000—3886(2010)04—0012—03 TheRoboticFuzzySlidingModeImpedanceControlinUnknownEnvironment (LanzhouUniversityofTechnology,LanzhouGansu730050，China) LiErchao LiZhanming Liwei Abstract：Thisstudyisdedicatedtodesignafuzzyslidingmodeimpedancecontrollerwithpositiontrackingcapabilityandforcetrackingcapability forrobotsystemsunderunconstrained motionsinfreespaceandconstrainedmotionsin contactspace．Traditionalimpedancecontrol approachesusuallylackrobustnessbecausetheuncertaintiesandinterference．Tosolvetheproblem，aslidingmodecontrollerisadopted totheimpedancecontroller，fuzzylogiccontrollerisusedtosolvethechattenngproblem causedbyslidingmodecontro1．Theresultsof simulationvalidatetheperformanceofthedesignedimpedancecontrolschemeandshow thehighlyefficiencyofpositiontrackinginfree spaceandforcetrackingincontactspace． Keywords：fuzzyslidingmodecontrol robot impendencecontrol unknownenvironment O 引言 1．1 机器人动态模型 随着机器人在各个领域应用的 日益广泛 ，许多场合要求机器 具有 n个 自由度 的机器人在与外部环境有接触力的动态模 人具有力感知能力 。阻抗控制作为其 中的基本控制方法之一，在 型为 实现机器人的力控制中得到了广泛的应用 】。阻抗控制将力控 M(q)q+日(g，；)=r+厂(考) (1) 制和位置控制纳于一个框架之内，任务规划工作量较小。若在机 式中各分量的具体构成见文献 7【】。本文采用的动态模型为 器人和外界环境参数已知的情况下，阻抗控制是非常简单的。但 M(q)q+H(q，q)= (2) 在实际应用中，由于各种因素的影响，对环境的了解常常是很不精 确或无法知道