机器人柔性关节前馈力/位混合控制策略研究

针对机器人关节柔性引起的轨迹跟踪误差问题和末端执行器残余振动现象，在PD反馈控制律基础上，提出一种基于柔体动力学模型的前馈力矩补偿控制算法和后置多模态自适应输入整形算法前馈力/位混合控制策略。建立六轴工业机器人柔体动力学简化模型，在不附加关节编码器和外设的情况下进行柔体动力学参数辨识，再将动力学模型改写为力矩计算方程，经计算得到前馈力矩并加入控制律中进行补偿；计算前馈力矩所用的期望轨迹需经过输入整形器处理，考虑机器人系统的时变性问题，采用后置多模态自适应输入整形算法对期望输入位移信号进行命令整形，从而抑制末端的残余振动现象。结果表明：所提出的前馈力/位混合控制策略能有效减少轨迹跟踪误差，抑制机器人末端的残余振动现象。