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中国测试2025年第04期:基于接触力反馈的机械臂松软土壤恒力跟踪控制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:应存超;袁鑫;施沐伽;王东;冯李航;

单位:东南大学仪器科学与工程学院;南京工业大学电气工程与控制科学学院;

摘要:文章针对机械臂在松软地面环境下作业时的控制问题,提出一种基于自适应变阻抗控制的恒力跟踪控制方法。首先,基于Bekker土壤模型,构建松软地面的动态力学模型系。然后,采用基于位置的阻抗控制策略,将机械臂末端等效为“质量阻尼弹簧”模型,通过引入自适应环节调整机械臂末端位置,实现对松软地面环境的恒力跟踪。进一步,对恒力跟踪控制系统的稳定性进行分析,推导出系统稳定的边界条件。最后,通过仿真和实物实验验证所提方法的有效性,结果表明,该方法能够使机械臂在未知松软地面环境下实现稳定的恒力跟踪,为机械臂在复杂环境下的应用提供有效的解决方案。

关键词:机械臂;松软地面;恒力跟踪;阻抗控制

基金资助:江苏省科技计划项目(BK2024057)