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多自由度电动静液驱动机械臂轨迹跟踪控制
1
作者
张政
董振乐
+3 位作者
周志刚
段义壮
李阁强
白东杰
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期208-216,共9页
液压机械臂相比于电动机械臂在重载搬运领域具有不可替代的优势,而多自由度液压机械臂强耦合、本质非线性和模型不确定的特点,给高精度轨迹跟踪控制带来挑战。以多自由度电动静液驱动机械臂为对象,提出一种轨迹跟踪控制策略。首先,建立...
液压机械臂相比于电动机械臂在重载搬运领域具有不可替代的优势,而多自由度液压机械臂强耦合、本质非线性和模型不确定的特点,给高精度轨迹跟踪控制带来挑战。以多自由度电动静液驱动机械臂为对象,提出一种轨迹跟踪控制策略。首先,建立含电动静液作动器动态的多自由度机械臂动力学模型;其次,基于反步思想设计控制器,并且通过Lyapunov分析证明了系统稳态性;最后,以三自由度电动静液驱动机械臂为例,搭建AMESim-Simulink联合仿真模型,选取3种控制器对比机械臂各关节轨迹的跟踪精度。2种跟踪指令验证结果表明:相较C3控制器和C2控制器,所设计的C1控制器可以较好地补偿机械臂动态,使机械臂各关节更好地跟踪期望轨迹,本研究可为多自由度电动静液驱动机械臂的控制策略设计提供参考。
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关键词
液压机械臂
关节耦合
电动静液作动器
轨迹跟踪控制
联合仿真
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职称材料
人体上肢运动的雅克比矩阵与灵活性分析
被引量：
4
2
作者
李剑锋
袁树峥
+3 位作者
范金红
陶春静
马春敏
季润
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期173-180,共8页
为了解人体上肢的运动学属性和操作能力,结合上肢解剖结构分析和国际生物力学学会提出的上肢运动描述方法,建立了人体右侧上肢的运动学模型.该模型包含了胸锁关节、盂肱关节和肘关节的运动,并将肩锁关节与肩胛胸壁关节的运动等效为上肢...
为了解人体上肢的运动学属性和操作能力,结合上肢解剖结构分析和国际生物力学学会提出的上肢运动描述方法,建立了人体右侧上肢的运动学模型.该模型包含了胸锁关节、盂肱关节和肘关节的运动,并将肩锁关节与肩胛胸壁关节的运动等效为上肢带骨运动.根据人体上肢关节的运动耦合关系推导了上肢关节与腕点间的速度雅克比矩阵,并对人体右上肢在冠状面、矢状面和水平面内的运动灵活性进行了分析.结果表明:影响腕点运动的独立关节参数少于上肢自然运动轴的数目,对应于上肢抬升角取值域的变化,雅克比矩阵有3种不同的结构形式;上肢在冠状面、矢状面和水平面内运动时,伸展位形区域的指标值小于屈曲位形区域的指标值,在屈曲位形区域人体上肢具有更好的运动灵活性.
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关键词
人体上肢
运动学模型
关节
运动
耦合
雅克比矩阵
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职称材料
题名
多自由度电动静液驱动机械臂轨迹跟踪控制
1
作者
张政
董振乐
周志刚
段义壮
李阁强
白东杰
机构
河南科技大学车辆与交通工程学院
河南省液压基础件与智能流控工程技术研究中心
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期208-216,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52305056)。
文摘
液压机械臂相比于电动机械臂在重载搬运领域具有不可替代的优势,而多自由度液压机械臂强耦合、本质非线性和模型不确定的特点,给高精度轨迹跟踪控制带来挑战。以多自由度电动静液驱动机械臂为对象,提出一种轨迹跟踪控制策略。首先,建立含电动静液作动器动态的多自由度机械臂动力学模型;其次,基于反步思想设计控制器,并且通过Lyapunov分析证明了系统稳态性;最后,以三自由度电动静液驱动机械臂为例,搭建AMESim-Simulink联合仿真模型,选取3种控制器对比机械臂各关节轨迹的跟踪精度。2种跟踪指令验证结果表明:相较C3控制器和C2控制器,所设计的C1控制器可以较好地补偿机械臂动态,使机械臂各关节更好地跟踪期望轨迹,本研究可为多自由度电动静液驱动机械臂的控制策略设计提供参考。
关键词
液压机械臂
关节耦合
电动静液作动器
轨迹跟踪控制
联合仿真
Keywords
hydraulic manipulator
joint coupling
electro-hydrostatic actuator(EHA)
trajectory tracking control
co-simulation
分类号
TH24 [机械工程—机械制造及自动化]
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
人体上肢运动的雅克比矩阵与灵活性分析
被引量：
4
2
作者
李剑锋
袁树峥
范金红
陶春静
马春敏
季润
机构
北京工业大学机械工程与应用电子技术学院
国家康复辅具研究中心
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期173-180,共8页
基金
国家自然科学基金(61273342)
北京市自然科学基金(3113026
3132005)资助项目
文摘
为了解人体上肢的运动学属性和操作能力,结合上肢解剖结构分析和国际生物力学学会提出的上肢运动描述方法,建立了人体右侧上肢的运动学模型.该模型包含了胸锁关节、盂肱关节和肘关节的运动,并将肩锁关节与肩胛胸壁关节的运动等效为上肢带骨运动.根据人体上肢关节的运动耦合关系推导了上肢关节与腕点间的速度雅克比矩阵,并对人体右上肢在冠状面、矢状面和水平面内的运动灵活性进行了分析.结果表明:影响腕点运动的独立关节参数少于上肢自然运动轴的数目,对应于上肢抬升角取值域的变化,雅克比矩阵有3种不同的结构形式;上肢在冠状面、矢状面和水平面内运动时,伸展位形区域的指标值小于屈曲位形区域的指标值,在屈曲位形区域人体上肢具有更好的运动灵活性.
关键词
人体上肢
运动学模型
关节
运动
耦合
雅克比矩阵
Keywords
human upper limb
kinematic model
motion coupling of joints
Jacobian matrix
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多自由度电动静液驱动机械臂轨迹跟踪控制
张政
董振乐
周志刚
段义壮
李阁强
白东杰
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
人体上肢运动的雅克比矩阵与灵活性分析
李剑锋
袁树峥
范金红
陶春静
马春敏
季润
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
4
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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