仿人机器人混联构型手臂的动力学建模与控制

摘要

针对串-并混联结构机器人因其复杂的拓扑结构给动力学建模与控制带来困难的问题,以一种4自由度串-并混联仿人机械臂为例进行了动力学建模与控制方法研究.利用旋量与李代数计算结合虚功原理推导了基于质心螺旋系数的动力学方程,以避免约束反力处理和逻辑开链划分以及大量的微分运算.在此基础上,考虑混联结构的强耦合性及系统不确定性,提出了基于反演策略的神经网络自适应鲁棒控制方案并对其进行轨迹跟踪控制仿真,将仿真结果与理想反演控制方案进行了比较,验证了所提控制方案的有效性及优越性.