控制理论与应用

作者：刘德馨,张建成,李媛,方建军

单位：北京联合大学 机器人学院,北京联合大学 机器人学院,北京联合大学 机器人学院,北京联合大学 轨道与物流学院

关键词：采摘机械臂; 可变柔性负载; 振动控制; 自适应输入整形

基金：北京市教育委员会科技计划一般项目(KM202011417003), 北京联合大学科研项目(ZK30202102)资助.

采摘机械臂在夹住柔性果茎后运输果实时, 执行器末端的加减速运动使得果实在移动过程中产生摆动, 易引发掉落, 进而导致采摘失败. 本文以单个西红柿作为负载, 将果茎近似为柔性连杆. 由于每一个果实的质量是不同的, 因此, 针对机械臂抓取可变柔性负载移动过程中的振动抑制问题, 提出了自适应输入整形控制方法. 当系统模型由于负载的不确定性发生变化后, 传统的输入整形算法无法抑制柔性连杆移动过程中产生的振动. 因此采用自适应输入整形算法, 实时计算脉冲的幅值和时间. 构造二次性能指标函数, 通过对机械臂移动的加速度和负载的摆角实时数据进行迭代运算, 达到零残余振动的目的. 仿真实验结果表明, 在变负载情况下, 自适应输入整形算法有良好的末端振动抑制能力, 获得满意的控制效果.

来源：2022年第6期

《控制理论与应用》期刊编辑部

查看控制理论与应用杂志2022年第6期