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不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法及系统技术方案

技术编号:40979901 阅读:24 留言:0更新日期:2024-04-18 21:26
本发明专利技术公开了一种不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法及系统,包括:构建不确定接触环境下空中交互系统模型;引入障碍函数,设计基于障碍函数的空中作业机器人位置鲁棒控制器;根据位置控制器输入力和给定的期望偏航角,计算姿态环期望的翻滚角和俯仰角;根据非奇异终端滑模变量,设计空中作业机器人自适应姿态控制器;引入自适应机制在线估计不确定环境的位置和刚度参数,获得x方向的命令位置期望值;利用设计的控制器对x方向的命令位置期望值进行跟踪控制,实现空中作业机器人与不确定环境稳定力交互。该方法无须精确的交互环境的位置和刚度参数,能在模型不确定性和额外扰动下保障稳定的空中力交互能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空中作业机器人,特别涉及一种不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法及系统


技术介绍

1、早期,空中机器人由于具有较高的灵活性和机动能力,主要用于执行被动观测任务。虽然空中机器人是执行观测任务的理想平台,但它们缺乏与外部环境主动交互的能力。为了实现主动空中作业,将主动操作机构安装在空中机器人上,形成一个组合系统来执行主动操作任务。这种新颖的空中机器人被称为空中作业机器人。最近,已经研究了空中作业机器人的巨大潜在应用,以实现物体抓取、负载运输和基础设施检测。对于基础设施检测作业,现有的方法需要利用接触环境的位置和刚度等信息参数进行控制设计。然而,对于实际应用场合,在建立接触之前,通常难以完全了解准确的接触点和接触刚度,随后控制系统可能会表现出较差的力跟踪特性。为了促进基础设施空中检测作业,亟需发展空中作业机器人在持续强耦合下与外部不确定环境稳定的空中物理交互能力。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提出一种不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法及系统,其目的是为了解决
技术介绍
中空中本文档来自技高网
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【技术保护点】

1.一种不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法,其特征在于,所述不确定接触环境下空中交互系统模型构建过程具体包括:

3.根据权利要求2所述的不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法,其特征在于,所述位置鲁棒控制器设计过程具体为:

4.根据权利要求3所述的不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法,其特征在于,所述姿态环期望计算具体为:

5.根据权利要求4所述的不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法,其特征在于,所述自适应姿态控制器设计...

【技术特征摘要】

1.一种不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法,其特征在于,所述不确定接触环境下空中交互系统模型构建过程具体包括:

3.根据权利要求2所述的不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法,其特征在于,所述位置鲁棒控制器设计过程具体为:

4.根据权利要求3所述的不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法,其特征在于,所述姿态环期望计算具体为:

5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟杭梁嘉诚王耀南张辉毛建旭彭伟星江一鸣
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:

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