用于重型液压机械臂高精度控制的协同鲁棒控制器
机器人学
2025-05-05 v4
摘要
工业界的大量投资以及学术界对重型液压机械臂日益增多的研究，不可避免地为其自动化铺平了道路，这使得设计鲁棒且高精度的控制器成为必然。在本研究中，针对具有拟人臂和球腕的通用机械臂，设计了一种协同鲁棒控制器来解决上述问题。借助虚拟分解控制（VDC），将整个机器人系统分解为多个子系统，并通过考虑未知模型不确定性、未知扰动以及复合输入非线性，在每个局部子系统设计鲁棒控制器。因此，将径向基函数神经网络（RBFNN）融入 VDC 以处理未知扰动和不确定性，从而提出了新型分散式 RBFNN。随后，将在每个局部子系统设计的所有鲁棒局部控制器协同起来，以实现高精度控制。最终，在 VDC 框架下，首次在所设计的控制器下实现了半全局一致最终有界。通过在一台臂展 5 米处额定提升能力为 600 公斤的 6 自由度工业机械臂上进行大量仿真和实验，验证了理论结果的有效性。将仿真结果与最先进控制器进行对比，并结合所提供的实验结果表明，所提出的方法兑现了所有预期并表现优异。
引用
@article{arxiv.2312.06304,
title = {Orchestrated Robust Controller for Precision Control of Heavy-duty Hydraulic Manipulators},
author = {Mahdi Hejrati and Jouni Mattila},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.06304},
year = {2025}
}
备注
This paper has been submitted for possible publication in IEEE