重型混联液压机械臂的数学建模与虚拟分解控制
机器人学
2022-01-11 v3
摘要
本文针对由串联连接的混联结构组成的重型机械臂提出了一种新颖的建模方法。所考虑的每种混联结构包含一个由被动转动关节连接刚性杆、并由线性液压执行器驱动的转动段，从而形成闭运动学回路。此外，还考虑了由液压线性执行器驱动的棱柱关节组成的棱柱段。利用牛顿-欧拉（N-E）动力学公式推导了执行器力的表达式。该推导过程未假设执行器质量为零且与机械臂连杆解耦，而这是拉格朗日动力学公式中常见的假设。分析中包含了执行器压力动力学，最终得到一个三阶常微分方程（ODE）系统。所提出的 N-E 框架下的模型比先前模型参数更少，这启发了对虚拟分解控制（VDC）系统过程的修订，以基于新模型制定控制律。获得了每个通用机械臂转动段和棱柱段的虚拟稳定性，从而得出整个机器人的李雅普诺夫稳定性。
引用
@article{arxiv.2108.05322,
title = {Mathematical modelling and virtual decomposition control of heavy-duty parallel$-$serial hydraulic manipulators},
author = {Goran R. Petrović and Jouni Mattila},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.05322},
year = {2022}
}
备注
32 pages, 16 figures