串聯(lián)彈性關節(jié)控制與交互剛度辨識.pdf

1、在人機物理交互領域，機器人控制需要權(quán)衡關節(jié)運動性能和人類安全性。如何設計控制算法使得機器人在高效精確作業(yè)的同時又能保護操作人員的安全性一直是該領域的研究熱點和難點。串聯(lián)彈性驅(qū)動器(Series Elastic Actuator,SEA)由于其內(nèi)在安全特性受到廣泛關注，但是彈性介質(zhì)的引入增加了系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)的復雜度，設計穩(wěn)定和可靠的控制算法成為使用該類驅(qū)動器的挑戰(zhàn)之一。
　　本文基于單自由度串聯(lián)彈性驅(qū)動器實物平臺，以執(zhí)行機構(gòu)精確安全作

2、業(yè)為目標，開展了串聯(lián)彈性驅(qū)動關節(jié)人機物理交互安全性問題的研究。取得的研究成果包括以下幾個部分:
　　1.改進了基于速度內(nèi)環(huán)的力矩控制。通過在速度內(nèi)環(huán)的力矩控制基礎上添加噪聲觀測器，有效抑制了模型時變參數(shù)對控制性能的影響，實驗結(jié)果表明該算法對改善力矩控制暫態(tài)性能，提高魯棒性具有重要作用。
　　2.提出了變學習速率的自適應柔順位置控制算法。該算法從SEA負載端動力學出發(fā)，通過自適應算法估計負載物理參數(shù)，并根據(jù)擴展卡爾曼濾波調(diào)節(jié)學