孙宁，方勇纯

(南开大学机器人与信息自动化研究所，天津 300071)

一类欠驱动系统的控制方法综述

孙宁，方勇纯

(南开大学机器人与信息自动化研究所，天津 300071)

近年来欠驱动系统已经成为机器人与自动控制领域的研究热点之一，本文对一类欠驱动系统(欠驱动连杆系统)的控制方法的研究状况进行了综述.首先给出了欠驱动系统的动力学模型，并介绍了2种基本控制模式;随后，对其主要的控制方法，包括最优控制方法、运动规划法、部分反馈线性化方法、能量(无源)方法、变量降维法、分级控制设计方法及智能控制方法，展开了分析与讨论;在此基础之上，对欠驱动连杆控制系统设计存在的抗干扰性、实用性及快速性等主要问题进行了简要分析，并就今后的研究方向进行了展望，如鲁棒策略、饱和控制与有限时间控制等.

欠驱动系统;机器人;智能控制

所谓欠驱动系统，是指独立的控制输入维数少于系统自由度的一类系统，其本质为非线性系统.在现实中的很多系统都被设计为欠驱动形式，主要是因为:1)系统本身的运动受到某种约束，如常见的非完整约束;2)省去部分驱动器后，一方面可以减少设计的复杂程度，提高系统的灵活性，另一方面可有效节约成本，降低系统自身的重量与体积，并减少能耗.根据上述2种不同的原因，可以将欠驱动系统大致分为2类:第一类是运动受限欠驱动系统［1］，如移动机器人、航天飞行器、欠驱动水面和水下……