刘善春,李 鲤(.兰州城市学院 培黎工程技术学院,兰州 730070; .兰州城市学院 培黎石油工程学院,兰州 730070)

用于冗余度机械臂避障神经网络控制器

刘善春1,李 鲤2
(1.兰州城市学院 培黎工程技术学院,兰州 730070; 2.兰州城市学院 培黎石油工程学院,兰州 730070)

目前,对机械臂避障控制器研究方法有多种,经分析现有的PD控制器追踪误差较大,效果较差.对此,提出了神经网络控制器并对其运动过程中避障追踪误差进行仿真验证.构建了机械臂转动关节避障的动力学模型,在延伸的笛卡尔空间中定义了未知函数.使用多层感知器神经网络逼近方法,分析了神经元自适应控制器系统的闭环稳定性,对系统的闭环稳定性进行了证明,得到了神经参数的自适应法则.结合具体实例,将机械臂避障神经网络控制器进行仿真,结果表明,机械臂末端执行器在移动障碍物的环境下具有优良的轨迹追踪效果.

机械臂; 神经网络; 控制器; 避障; 自适应法则;仿真

冗余度机械臂诞生于20世纪80年代末,在90年代得到了快速发展,广泛应用于医疗、航空、海洋等各种领域.在实际应用中,冗余度机械臂的主要优点在于它们具有灵巧性和避障能力.这主要由于它们的末端执行器的自由度数目超过了实现规定任务所需的自由度数.但是,冗余度带来了动力学控制器合成具有复杂性.PD控制器实现比较容易,无需系统的模型,在工业应用相对广泛,但是系统动态性相对较差.因此,高性能……