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基于非线性模型预测控制的 10 自由度移动机械臂末端执行器稳定化

机器人学 2021-03-25 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

移动机械臂(安装在移动基座上的机械臂)的运动控制在物料与包裹搬运等复杂任务中可能具有挑战性。本文设计并实现了一种基于非线性模型预测控制(NMPC)的任务空间稳定控制器,应用于由 7 自由度机械臂和 3 自由度移动基座构成的 10 自由度(DOF)移动机械臂。系统模型基于运动学模型,其中末端执行器姿态直接由旋转矩阵参数化。状态与控制约束以及奇异性约束被显式地包含在 NMPC 公式中。该控制器通过实时仿真进行了测试,结果表明其在可承受的计算代价下具有高的定位精度。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.13153,
  title  = {End-Effector Stabilization of a 10-DOF Mobile Manipulator using Nonlinear Model Predictive Control},
  author = {Mostafa Osman and Mohamed W. Mehrez and Shiyi Yang and Soo Jeon and William Melek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.13153},
  year   = {2021}
}

备注

6 pages, 5 figures, published in the 21st IFAC World Congress (2020)