吴方朋，余跃庆

(北京工业大学 机械工程与应用电子技术学院，北京　100124)



平面三自由度欠驱动机器人末端的位置控制*

吴方朋，余跃庆

(北京工业大学 机械工程与应用电子技术学院，北京100124)

对平面3R欠驱动机器人末端的位置控制问题进行了研究,基于分层模糊控制思想，将欠驱动机器人的末端运动分解为沿x，y轴上的运动，根据两个运动变量分别与各个主动关节耦合的情况，制定简单的模糊控制规则，设计对应的糊控制器，第一个主动关节与第二个主动关节的控制力矩通过对两运动变量控制后的模糊控制器的输出变量进行加权求和得到。最后利用matlab与adams联合仿真以及实验，精确地实现了平面三自由度欠驱动机器人在操作空间中末端点到点的任意位置控制。结果表明，此方法在实现平面三自由度欠驱动机器人位置控制方面具有良好的效果。

欠驱动；位置控制；动力学耦合；模糊控制器；联合仿真

0　引言

欠驱动机器人是指机器人的某个或某些关节缺少驱动装置，即独立控制输入小于系统自由度。由于减少了系统的驱动数量，故欠驱动机器人具有重量轻，成本低，能耗低等优点，基于这些优点，其多用于太空、海底等对能源、重量有要求的场合，其所呈现出来的诸多优点引起了众多学者的关注，使这种机器人成为机器人研究领域的一个新热点[1-2]。

由于欠驱动机器人结构特点导致其系统具有二阶非完整约束特性，动力学模型中存在强耦合、高度非线性和参数不确定性等因素。……