由氣動(dòng)人工肌肉驅(qū)動(dòng)的柔性關(guān)節(jié)的智能控制算法研究.pdf

1、氣動(dòng)人工肌肉Mckibben肌肉是一種新型的驅(qū)動(dòng)器,它是一種由氣壓激勵(lì)的可收縮的運(yùn)動(dòng)引擎。它最大的特點(diǎn)是既輕又柔,同時(shí)還能產(chǎn)生足夠的力。由于其與生物肌肉的相似性,將它用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人時(shí),機(jī)器人較易產(chǎn)生像動(dòng)物一樣的動(dòng)作。由于其天生的柔順性,這種機(jī)器人在和環(huán)境交互時(shí),容易產(chǎn)生溫柔的觸及和相對(duì)安全的操作,所以在工業(yè)裝配、噴涂、抓取易碎物品等領(lǐng)域有著潛在的巨大應(yīng)用價(jià)值。由于Mckibben肌肉的高度非線性及其特有的柔順性特征,由其驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人關(guān)節(jié)

2、也是柔順的,所以對(duì)其的精確控制較為困難,文獻(xiàn)中的做法基本上是傳統(tǒng)的PID控制或單一的智能算法。
　　由于機(jī)器人負(fù)載的易變性、外界干擾、及軸間摩擦等因素,傳統(tǒng)PID控制難以適應(yīng),但單一的智能算法也有其局限性,因此本課題擬采用傳統(tǒng)PID與智能控制的混合控制算法,以有效控制關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。CMAC是Cerebellar Model Artieulation Contrer(小腦模型關(guān)節(jié)控制器)的縮寫(xiě),它是一種模擬小腦功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,其學(xué)習(xí)

3、方法采用d算法。目前廣泛用于機(jī)器人位置控制的PID控制方法抗外界的干擾能力差,對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的適應(yīng)能力差,影響控制系統(tǒng)的魯棒性。然而機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展又要求機(jī)器人控制應(yīng)有快速跟蹤能力,較高的跟蹤精度及優(yōu)良的魯棒性,因而探討采用何種更有效的控制方法一直是機(jī)器人控制中令人感興趣的問(wèn)題。本文提出運(yùn)用CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和常規(guī)PID控制器相結(jié)合,共同作用構(gòu)成一個(gè)復(fù)合控制方案。對(duì)比、分析上述復(fù)合控制方案和單獨(dú)PID控制的控制效果。
　　針對(duì)