基于替代模型的全电重型机器人操作机臂的建模与自适应模块化控制
机器人学
2025-08-11 v1
摘要
本文提出了一种面向全电重型机器人操作机臂（HDRM）的统一系统级建模与控制框架，后者由电机机械线性执行器（EMLA）驱动。将替代模型增强的执行器模型（集成电机机械动力学与基于专用测试台训练的神经网络）集成到以自然适应律增强的扩展虚拟分解控制（VDC）架构中。派生出的解析HDRM模型支持层次化控制结构，无缝将高层力和速度目标映射到实时执行器命令，并伴随Lyapunov稳定性证明。在 cubic 轨迹和自定义平面三角形轨迹的多域仿真中，所提自适应模块化控制器实现了亚厘米级的笛卡尔坐标跟踪精度。对同一1自由度平台的实验验证在真实荷载仿真下确认了所提控制策略的有效性。这些发现表明，替代模型增强的EMLA模型嵌入VDC方法，能够实现全电HDRM的模块化、实时控制，支持其在下一代移动工作机器中的部署。
引用
@article{arxiv.2508.06313,
title = {Surrogate-Enhanced Modeling and Adaptive Modular Control of All-Electric Heavy-Duty Robotic Manipulators},
author = {Amir Hossein Barjini and Mohammad Bahari and Mahdi Hejrati and Jouni Mattila},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.06313},
year = {2025}
}
备注
This is submitted to IEEE T-ASE