气动人工肌肉驱动关节刚度控制研究

目录

声明

摘要

1．1课题研究背景和意义

1．2国内外研究现状

1．2．1气动人工肌肉研究现状

1．2．2仿生手臂驱动器研究现状

1．2．3气动肌肉建模研究现状

1．2．4气动肌肉控制方法研究现状

1．3本文研究内容

第2章气动人工肌肉建模

2．1气动人工肌肉选型

2．2气动人工肌肉结构及工作原理

2．3气动人工肌肉数学模型

2．4气动人工肌肉数学模型参数辨识

2．4．1比例压力阀的选型

2．4．2工控机的选型

2．4．3传感器的选型

2．4．4气动人工肌肉参数辨识

2．5拮抗型柔性关节力和刚度数学模型

2．6本章小结

第3章滑模控制方法研究与实验

3．1滑模控制概述

3．1．1滑模基本原理及常用的控制算法

3．1．2常用的四种趋近律

3．2滑模控制器的设计

3．3单根气动人工肌肉滑模控制实验

3．4拮抗关节力与刚度控制实验

3．4．1无内环PID的滑模控制实验

3．4．2有内环PID的滑模控制实验

3．5本章小结

第4章阻抗控制方法研究与实验

4．1阻抗控制原理

4．1．1阻抗控制

4．1．2阻抗控制和导纳控制比较

4．2仿生肘关节阻抗控制器设计

4．3阻抗参数对控制性能的影响

4．3．1惯性参数对控制性能的影响

4．3．2阻尼参数对控制性能的影响

4．3．3刚度参数对控制性能的影响

4．4仿生肘关节阻抗控制算法实验

4．5本章小结

第5章仿生手臂实验研究

5．1实验系统设计

5．2仿人手臂的运动学分析

5．3仿人手臂控制实验

5．3．1拉力计测试实验

5．3．2气缸测试实验

5．3．3仿人手臂抓取物体测试实验

5．4本章小结

6．1总结

6．2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文