柔性关节机器人的模型预测控制
机器人学
2025-05-28 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
现代轻量型机器人被设计为协作式的，这常导致其结构刚度低于传统刚性机器人。因此，控制器必须能够处理主要由关节固有弹性引起的动态振荡效应。奇异摄动理论使得将柔性关节动力学分解为快、慢子系统成为可能。这种模型分离提供了额外特性，以在控制器设计中使用模型预测控制（MPC）技术纳入关节级动态行为的未来知识。在本研究中，考虑了结合奇异摄动与 MPC 方法的不同架构。对于奇异摄动，研究了影响使用该技术控制柔性关节机器人有效性的参数。此外，MPC 考虑了未来轨迹输入约束的限制。每种架构的位置控制性能及对抗外力的鲁棒性均在柔性关节机器人上通过实验验证。
引用
@article{arxiv.2210.08084,
title = {Model Predictive Control for Flexible Joint Robots},
author = {Maged Iskandar and Christiaan van Ommeren and Xuwei Wu and Alin Albu-Schaffer and Alexander Dietrich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.08084},
year = {2025}
}