移动装配机器人手臂的滑模鲁棒控制方法

为了克服外界干扰、未知负载等不确定性和电机动态特性对移动装配机器人手臂末端空间轨迹跟踪的影响，提出了一种基于扩张状态观测器的滑模鲁棒控制律。首先建立了包含不确定性和电机动态特性的数学模型，然后设计了扩张状态观测器来准确估计不确定性，在此基础上提出了滑模鲁棒控制律，最终实现了对移动装配机器人手臂末端空间轨迹跟踪的高精度控制。仿真结果表明，所设计的滑模鲁棒控制律具有更优的控制效果，移动装配机器人手臂末端空间轨迹的最大跟踪误差仅为0.5 cm,所设计的扩张状态观测器能够准确估计不确定性，最大估计误差仅为0.2 N·m,估计精度较高。移动装配机器人手臂空间固定坐标定位实验结果表明，在基于扩张状态观测器的滑模鲁棒控制律的作用下，移动装配机器人手臂末端空间轨迹的最大跟踪误差仅为0.24 cm,平均每次定位的运行时间仅为1.55 s,表现出了更优的快速性、准确性和工程实用性。