控制理论与应用

作者：孙浪浪,何邵颖,徐云雯,陈友仁,潘旭华

单位：上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海交通大学电子信息与电气工程学院,浙江大学滨江研究院

关键词：混杂机械臂;模型预测控制;输入映射;数据驱动;抓取控制

基金：国家自然科学基金项目(61973214,62261160385,62103271)资助.

本文设计了多指混杂机械臂控制系统及其抓取控制方法,对于抓取任务,刚柔混杂的设计结构同时提高了控制的精确性以及与物体交互的安全性.本文分别采用旋量理论和分段常曲率方法对机械臂的刚体和柔性部分进行运动学建模,最终得到基于雅克比矩阵的刚柔混杂机械臂一体化模型.此外,为削弱模型偏差对系统控制性能的影响,本文提出了基于输入映射的数据驱动和模型预测控制相结合的方法,用历史数据替换部分不精确的系统模型, 同时利用历史数据的线性组合来构造当前时刻的状态和控制输入,以完成对柔性夹爪位姿的控制,柔性夹爪末端的轨迹跟踪仿真反映该控制器的性能良好.在此基础上,本文设计了基于被抓物体姿态的精确抓取与包络抓取方法, 并通过ArUco方块抓取实验证实了该方法的有效性.

来源：2025年第12期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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