双关节测力机械臂设计与控制方法研究

双关节测力机械臂设计与控制方法研究

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双关节测力机械臂设计与控制方法研究

勇!!聂余满!!陈

峰!""!宋全军!""!石

振!!葛运建!

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!!"中国科学院合肥智能机械研究所"合肥

#$%%$!##"中国科学技术大学自动化系"合肥

摘要!根据关节机械臂的运动特性!在分析用于测试人体手臂运动爆发力机械臂模型设计的基础上!利用人工神经网络的函数逼近"最优化计算等方面理论!结合实际人+机力交互系统的控制特点!提出一种神经网络控制方法#对基于力控制策略的机械手伺服系统进行优化!同时保证了系统的鲁棒性$通过实时信息获取与分析!准确地反映出人手臂随着时间推移的施力情况$

关键词!爆发力#机械臂#神经网络#运动生物力学中图分类号!#$"%!&’

文献标志码!(

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机器人关节伺服系统控制的精度和高速性是机器人技术中备受关注的问题之一&近几十年来#国际上对机器人的控制问题进行了大量研究#尤其是机器人的力[位置控制问题吸引了许多学者和专家的注意&许多学者不断运用新的控制理论和方法#从不同的角度对机器人的力[位置控制进行理论和实际应用上的尝试\!#$]&然而#机器人本身是一

收稿日期!’"",+"$+’-"修订日期!’""(+"*+!(

基金项目!国家自然科学基金资助项目!("%.,"",("*%*""("

种高度非线性$强耦合且含有诸多不确定性因素的对象#当机器人的末端执行器与外界环境接触时#工作环境接触刚度的不同对控制性能也有较大的影响#机器人的应用范围因而受到极大制约\’#-]&人工神经网络吸取了生物神经网络的许多优点#具有高度的并行性#非线性的全局作用#以及良好的容错性与联想记忆功能#并具有很好的自适应$自学

作者简介!沈勇!!$-"+"#男#硕士研究生#研究领域为运动生物力学$嵌入式系统%聂余满!!$-!+"#男#硕士研究生#研究领

域为信息获取$机器人控制%葛运建!!$%.+"#男#研究员#博士生导师#研究领域为信息获取$机器人控制$仿生感知&

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