一种灵巧双指臂手机器人的鲁棒预设性能控制方法技术

本发明专利技术公开了一种灵巧双指臂手机器人的鲁棒预设性能控制方法，涉及二指臂手机器人系统的运动规划与控制领域，主要包括以下部分：首先，根据系统的动能和势能，基于拉格朗日方程对二指臂手机器人建立统一的动力学模型；其次，基于系统动力学模型设计可控性条件放松的低复杂度鲁棒预设性能控制器，并通过系统关节实现运动控制；最后，评估了鲁棒预设性能控制器的性能，并对控制结果进行了分析，保证控制器的可靠性和有效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动控制领域，涉及一种可控性条件放松的低复杂度鲁棒预设性能控制方法，尤其涉及一种具有外部干扰和模型不确定性的机器人臂手系统的鲁棒预设性能控制方案。

技术介绍

1、在过去的十几年中，机器人臂-手系统被广泛应用于各个领域，从工业生产线上的自动化装配到医疗保健进行微创外科手术、物流的搬运、飞机和航天器的维护到军事领域。因此，机器人臂-手系统越来越受到研究人员和学者的重视。机械臂和多指灵巧手控制器的设计已经得到了广泛的研究。

2、然而，现在对于机械臂和灵巧手的研究大多数都是分开进行的，即通常专注于专门使用机器人手臂或多指灵巧手的运动，而不是两者的组合，因此，机械臂和灵巧手都有属于自己的控制方案。然而，在一些复杂的操纵任务中可能需要协调利用两者的能力，由于需要手和手臂协作以实现相同的目标，因此期望将它们作为一个整体系统来控制，此时会出现两种控制器分别控制臂手系统中机械臂和灵巧手的情况。目前对于机器人臂-手系统统一控制的研究还比较少。

3、同时，对于机器人臂-手系统这样的多输入多输出系统，其控制输入增益矩阵往往是复杂的，甚至是未知本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种灵巧双指臂手机器人的鲁棒预设性能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：基于连杆运动学求得各连杆的速度和位置从而求得系统的动能和势能；通过臂手机器人系统各连杆相对于基座标的位置求得各连杆的速度，通过动能公式求得各连杆的动能，求和得到臂手系统的动能；步骤二：结合系统的动能与势能，运用拉格朗日方程求得臂手系统的动力学模型；步骤三：基于系统的动力学模型，设计可控性条件放松的低复杂度鲁棒预设性能控制器，并通过数学分析和推理证明了控制器的稳定性；步骤四：通过控制器对二指臂手系统的每个关节进行控制，从而控制整个系统的运动，并对控制结果进行分析，发现控制误差在规定的性能函数内，从而验证了控...

【技术特征摘要】

1.一种灵巧双指臂手机器人的鲁棒预设性能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：基于连杆运动学求得各连杆的速度和位置从而求得系统的动能和势能；通过臂手机器人系统各连杆相对于基座标的位置求得各连杆的速度，通过动能公式求得各连杆的动能，求和得到臂手系统的动能；步骤二：结合系统的动能与势能，运用拉格朗日方程求得臂手系统的动力学模型；步骤三：基于系统的动力学模型，设计可控性条件放松的低复杂度鲁棒预设性能控制器，并通过数学分析和推理证明了控制器的稳定性；步骤四：通过控制器对二指臂手系统的每个关节进行控制，从而控制整个系统的运动，并对控制结果进行分析，发现控制误差在规定的性能函数内，从而验证了控制器的有效性和可靠性。

2.根据权利要求1所述的一种灵巧双指臂手机器人的鲁棒预设性能控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋永端，杨卓龙，倪金宇，黄秀财，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：