贾鹏霄， 周 越， 李鑫伟

(北京林业大学 理学院，北京 100083)

随着人们对机器人轻型化、高负载自重比的要求越来越高，谐波减速器在机器人的设计中得到了广泛应用，而谐波减速器必然给机器人带来关节柔性，成为机器人动态性能提高的制约因素。对于柔性关节机械臂的振动控制，目前已经有大量的研究成果[1-3]，主要可分为前馈和反馈两大类；反馈控制由于对系统参数变化和外界干扰的鲁棒性更高，所以控制效果一般优于前馈控制，但是为了实现有效的控制，反馈控制需要增加更多的传感器和计算工作量。因此，实现起来比前馈控制更复杂且成本更高；而前馈控制由于只需在原有控制系统中引入前馈单元，因此在实际应用中更容易实现。

输入整形技术(IST)是一种前馈控制方法，它最初由Singer等[4]提出，由于其只需依据系统特征对参考输入进行一定的处理，无需对原有控制系统做任何改变，所以广泛应用于机器人、起重机、航天器的振动控制中[5-8]。针对柔性关节机械臂残余振动的控制问题，Ahmad等[9]提出了一种输入整形结合模糊控制器的控制策略，通过仿真验证了控制方案的有效性；谢辉等[10]提出了一种将传统输入整形和时变输入整形相结合的控制方法，将该方法应用于四自由度的柔性关节机械臂，通过仿真验证了控制方法的有效性；戎新萍等[11]利用模糊补偿控制方法对二自由度柔性关节机械臂进行了解耦，在解耦的基础上采用ZV整形器对各个关节进行了振动控制。……