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题名水下机械手柔顺抓取的阻抗控制方法
被引量：1
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作者
鲁亮
梁承元
王浩
杨新
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机构
华中科技大学机械科学与工程学院
广东省智能机器人研究院
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出处
《电子科技》
2023年第6期21-26,共6页
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基金
“珠江人才计划”创新创业团队项目(2019ZT08Z780)。
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文摘
针对具有较多不确定性和随机干扰的水下机械手系统,文中分析了水下环境对动力学模型和阻抗控制器的影响,构建了基于环境参数辨识的阻抗控制器来解决水下柔顺抓取的力跟踪问题。通过引入遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识环境刚度并修正参考位置,从而减小接触力的稳态误差,实现实时性和准确性的力跟踪。利用MATLAB/Simulink软件平台进行仿真实验,仿真结果表明该控制器在引入持续外部干扰力和期望力调整的情况下,能快速实现对期望力的跟踪和实时估计接触刚度,具有较好的鲁棒性。最后,通过实验验证了该控制器在真实的水下柔顺抓取任务中具有快速稳定的力跟踪性能,其平均稳态力跟踪偏差约为0.014 N,最大力跟踪偏差约为0.138 N。
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关键词
水下机械手
柔顺抓取
阻抗控制
参数辨识
递推最小二乘法
遗忘因子
随机干扰
力跟踪
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Keywords
underwater gripper
compliant grasping
impedance control
parameter identification
recursive least squares method
forgetting factor
random interference
force tracking
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分类号
TP16
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TP241
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于环境参数估计的月季采摘柔顺抓取研究
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作者
黄旺
曹鹏彬
于宝成
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机构
武汉工程大学机电工程学院
化工装备强化与本质安全湖北省重点实验室(武汉工程大学)
湖北省绿色化工装备工程技术研究中心(武汉工程大学)
武汉工程大学计算机科学与工程学院
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出处
《武汉工程大学学报》
CAS
2023年第3期325-330,336,共7页
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基金
国家自然科学基金(51875415)。
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文摘
为了降低抓持力控制偏差,从而避免机器人柔顺抓取系统在采摘过程中损伤月季花梗,在传统阻抗控制基础上引入环境参数估计实现柔顺抓持力控制。通过梯度下降法在线估计弯曲刚度并修正参考位置以降低抓持力稳态误差。在MATLAB/Simulink中进行抓取系统仿真。结果表明:所使用的改进阻抗控制算法相对于传统阻抗控制算法能有效减小稳态误差,11个不同刚度参数花梗的抓持力上升时间都在0.42 s以内、超调量在20%以内。最后,实验验证了系统能实现低稳态误差的抓持力控制,能满足月季采摘的要求。
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关键词
环境参数估计
柔顺抓取
阻抗控制
梯度下降法
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Keywords
environmental parameters estimation
compliant grasping
impedance control
gradient descent method
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分类号
TH39
[机械工程—机械制造及自动化]
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