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柔性关节机器人基于柔性补偿的奇异摄动控制被引量：26: 2008年; 传统的奇异摄动方法仅适用于关节具有弱柔性的机器人的控制.为了解决这一问题,设计了关节柔性补偿器,大大提高了关节的等效刚度,从而消除了关节柔性对该方法的限制,使得奇异摄动方法能够应用于关节具有一般柔性的机器人系统中.此外,对于慢子系统的控制,选择以投影算法作为参数估计规律的自适应控制器,并证明了它的渐近稳定性.该控制策略没有关节柔性限制,不需要连杆加速度及其微分信号,便于工程应用.最后以本实验室的柔性关节机器人为研究对象进行了实验研究,验证了所提控制策略的有效性和可行性.; 刘业超金明河刘宏; 关键词：柔性关节柔性补偿奇异摄动渐近稳定性

基于DSP/FPGA的反步法阻抗控制柔性关节机械臂被引量：10: 2009年; 针对柔性关节机械臂与环境接触时的柔顺控制问题,提出一种反步法阻抗控制方法,并基于李雅普诺夫稳定性理论证明了控制器的稳定性.该方法是在建立柔性关节机器人模型的基础上,将李雅普诺夫函数选取与控制器设计相结合的一种回归设计方法.它从系统的最低阶次微分方程开始,逐步设计满足要求的虚拟控制,最终设计出真正的控制器.轨迹跟踪和阻抗控制实验结果表明,该方法是有效而可行的.; 熊根良刘伊威黄剑斌刘宏蒋再男孙奎; 关键词：柔性关节阻抗控制反步法

空间机器人目标捕获过程中的载体姿态扰动优化被引量：9: 2011年; 针对自由飘浮空间机器人在捕获目标的过程中会对其载体姿态产生扰动的问题,提出了一种新的笛卡儿轨迹参数化方法.建立了反映载体姿态变化的目标函数该函数既可以限制机器人关节角的运动范围,也可以避免动力学奇异的影响.利用遗传算法进行目标函数的优化,有效降低了空间机器人末端执行器在跟踪笛卡儿轨迹时对载体姿态的影响.仿真结果验证了算法的有效性.; 吴剑威史士财刘宏蔡鹤皋; 关键词：空间机器人遗传算法

柔性关节机器人奇异摄动控制被引量：6: 2009年; 传统的奇异摄动控制方法仅适用于关节柔性较小的机器人。针对这一问题,设计了关节柔性补偿器,以提高关节的等效刚度、消除关节柔性对该方法的限制,并将奇异摄动方法推广应用于具有一般关节柔性的机器人系统中。设计了自适应控制规律完成对慢子系统的控制,以保证轨迹误差的渐近跟踪。该控制策略不限制关节柔性大小,并且不需要连杆加速度及其微分信号,便于工程应用。以柔性关节机器人为研究对象进行了实验研究。实验结果表明,对于慢子系统采用PD、计算力矩和自适应控制,本文的控制策略比传统的奇异摄动方案更有效。; 刘业超刘伊威刘宏; 关键词：柔性补偿自适应控制柔性关节

空间机械臂在轨快换高精度模块化关节的研制被引量：8: 2012年; 研制了一种高输出力矩可实现高速比、高控制精度的在轨可维护模块化关节。首先对高负载空间机械臂进行了动力学仿真,计算出关节力矩需求。其次,确定直流无刷舵机串联谐波减速器的传动方案。直流无刷舵机本身的齿轮传动误差经过谐波传动可以忽略,又有效提高了速比;输出端谐波减速器使关节在满足力矩需求的同时,具有很高负载自重比和传动精度,整个关节的机械回差可控制在1 arc min以内。在机械精度得以保证的同时,设计了基于FPGA的空间机械臂关节硬件控制器,完成高精度传的感器信息采集处理以及关节的闭环控制,以达到3 arc min以内的闭环控制精度指标。另外,为保证此关节长期在轨服役需求,设计了在轨可更换功能以及在轨手动驱动功能;所有控制电路集成于关节内部,实现机电一体模块化,便于在轨整体拆换。最后以关节样机为实验对象,搭建关节负载-精度测试平台,通过PD控制得出关节闭环控制精度,验证了设计的正确性。; 孙敬颋史士财郭闯强刘宏; 关键词：空间机械臂模块化关节

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国家高技术研究发展计划(2006AA04z228)