柔性机械臂基于观测的逆动力学轨迹跟踪控制

本文探讨了稳定逆动力学与基于观测的状态误差反馈镇定器集成实现柔性机械臂 末端轨迹跟踪的控制策略．基于观测器可以充分利用由稳定逆动力学生成的理想状态轨迹信 息,实现全状态误差的反馈镇定以消除末端轨迹跟踪的扰动误差．     

重载下的柔性机械臂的动力学耦合特性

首先叙述基于有限元的具有柔性关节与柔性杆的机械壁动力学模型的建立与求解，然后对于机械臂柔性关节与柔性杆的耦合特性进行研究，结果表明，在重载的情况下，柔性关节与柔性杆的耦合效应不容忽视。     

柔性机械臂动力学奇异性渐近行为的比较研究

通过对柔性机械臂动力学系统的零极点及其模态参量渐近行为的解析分析,讨论了模态截取和零点截取有限维近似模型动力学奇异性关于阶次的渐近行为,并进行了比较研究.此外,还就截取模型的高阶项对逆动力学计算力矩病态行为的影响进行了数值比较分析.     

柔性机械臂动力学建模研究进展

刚性机械臂由于其较高的工作精度和重复性、较强的承载能力,已广泛应用于危险或相对单一、重复性高工作场景.但刚性机械臂的结构及运作方式不够灵活,无法适用于不定型、非标准、狭窄空间等生产场景.最近几年,柔性机械臂因其结构柔性、作业空间大、人机交互安全等优点而受到广泛关注,有希望应用于医疗、服务和智能制造等领域.但柔性机械臂结构柔软,运动比较自由,在作业过程中柔性效应不可忽略,这对其高精度控制提出了重大挑战.柔性机械臂控制的核心科学问题之一是建立包含结构柔性特征和动态特性的高精度动力学模型.为此,本文对柔性机械臂运动学建模和动力学建模研究进行了综述.作为动力学建模的基础,本文首先综述了柔性机械臂的运动学建模方法,主要介绍了曲率法、伪刚体运动学(PRB)方法、基于Cosserat杆的运动学建模方法、结构几何分析方法、Denavit Hartenberg(D H)法及坐标法、数据驱动和机器学习方法等.随后,本文详细综述了柔性机械臂的动力学建模方法,主要包括集中参数系统法、假设模态法、有限元法.最后,本文简述了目前柔性机械臂动力学研究的主要内容,并对未来研究做出展望.     

空间机器人柔性臂的动力学轨迹跟踪控制

机器人柔性擘控制问题是目前机器人研究中的一个重点和难点，本文动用基于关节的求逆技术，得到了有关大质量负载的空间机器人柔性臂动力学轨迹跟踪非线性控制问题的有效方法，并以一平面二杆空间机器人柔性臂为例进行了控制的仿真研究，仿真研究的结果表明，该方法具有较高的可靠性和良好的控制效果。     

机械臂逆动力学一种有效的并行算法

本文在文献〔４〕提出的一种改进的Ｎｅｗｔｏｎ－Ｅｕｌｅｒ递推公式的基础上，对刚性机械臂的逆动力学计算给出了一种并行算法，并在计算效率上与其他方法进行了比较，表明本文提出的并行算法具有很高的计算效率。     

基于MapleSim的六自由度柔性机械臂动力学仿真

柔性机械臂是一个复杂的机电一体化系统,涉及到多个物理领域。传统柔性结构建模一直存在建模复杂、模型不易扩展、运行速度慢等缺点,而且难以实现多领域建模,忽略了不同物理领域相互作用给整体系统所造成的影响。为了提高建模效率和仿真准确度,采用MapleSim多领域建模仿真平台,建立了六自由度柔性机械臂模型,包括柔性臂杆、关节、伺服驱动系统、传感器等。基于模型,从多领域的角度研究了柔性机械臂的动力学特性。该方法建模工作量小,所建模型易修改。仿真结果表明了该方法的有效性。     

空间机器人的动力学等价机械臂DEM

本文讨论了如何将一个自由飘浮空间机器人等价成一个通常固定基座上 机器人，本文将之定义为动力学等价机械臂方法。本文阐述了ＤＥＭ方法的理论推导过程，展示了动力学与运动学的等价性，并通过仿真验证了在闭环控制下ＤＥＭ与空间机器人的等价性。     

柔性空间机械臂的闭环方波序列控制

将“输入成形”方法加以推广,提出一种方波序列控制,并利用幅值调制的思想,提出了一种闭环方波序列控制方法,在保证无余振的前提下,实现了柔性空间机械臂的高精度机动控制,并对系统惯量不确定性具有较强的鲁棒性,理论和仿真结果表明,该方法是有效的。     

空间机器人的动力学等价机械臂

讨论了如何将一个自由飘浮空间机器人(SM)等价成一个通常固定基座上的机器人,将其定义为动力学等价机械臂(DEM),并阐述了DEM与SM运动学与动力学的等价性.通过仿真验证了在闭环控制下DEM与SM的等价性.     

工业机器人在特殊位形下的瞬时运动

本文具体分析了工业机器人在特殊位形下的瞬时运动，以ＳＴＡＮＦＯＲＤ机器人为例，分析其在特殊位形下约束运动的性质及允许移动的方向和转动时轴线存在的子空间，得出反螺旋的螺距为零时，处地特殊位形的６种组合形成，并给出了每种特殊位形在参考价值 标的反螺旋及存在的运动螺旋的一般表达式和相应的运动图谱。     

两柔性机器人协调操作的动力学模型及其逆动力学分析

柔性机器人动力学是当前机器人研究的热点,而其协调操作问题目前仍为空白．本 文首次建立了柔性机器人协调操作刚性负载的动力学模型,利用有限元法和Lagrange方程, 在柔性机器人协调操作的运动学和动力学协调约束条件基础上,推导出系统的动力学方程, 提出了其逆动力学问题的解决方案,并成功给出了平面两3R柔性臂协调操作的数值算例．     

柔性机械手系统的动力学方程

本文应用动力学普遍方程,导出了单链柔性机械手系统的动力学方程;并以递推形式分析该方程的求解过程,递推的每一步只须解低维的方程组,因而便于计算.还讨论了多链柔性树状系统动力学方程的求解方案,它与单链柔性机械手系统具有相似性,便于编制程序.     

挠性机器人逆动力学建模

本文首次提出了挠性机器人逆动力学问题的精确数学模型,并通过对其线性化,形成线性解耦的由运动约束方程和动力约束方程联立的数学模型,并就平面n连杆手臂建立了逆动力学基本方程式.最后.就3连杆手臂进行了仿真,验证了本方法.     

柔性机械手的模糊预测组合控制与实验

本文研究了柔性机械手的关节PID,应变PD和端点加速度反馈的的模糊预测组合控 制及其实验．与其它方法的实验现象和结果比较,表明这种模糊预测组合控制方法能够控制 单杆柔性机械手期望的关节运动,能较好抑制运动过程中的弹性变形和消除端点残余振动．     

基于神经网络的机器人操作手IKP精确求解

结合位置正解模型，利用BP网络求解了机器人逆运动学问题（IKP）．为提高求解 结果精度，采用迭代计算进行误差补偿，计算结果表明，该法迭代次数少，计算精度高且计 算速度接近机器人实时控制的要求．     

机器人逆动力学简化实时快速算法

本文基于机器人动力学模型，通过引入相对误差准则，提出了一种计算机人逆动力学的简化实时快速算法；该算法，根据动力学模型中各元素在期望工作轨迹上的变化速率不同，运用相对误差准则确定出它们的实时计算周期，达到碱少单位控制周期内计算动力学模型的操作数，文中给出了计算实例。