夏 杭，段现银，闵华松，黄文晖，吴修玉

(1. 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室，湖北 武汉，430081；2.武汉科技大学机器人与智能系统研究院，湖北 武汉，430081；3.武昌首义学院机电与自动化学院,湖北 武汉，430064)

传统工业机器人由于体积大、自重载荷比低和工作环境单一等缺点，越来越不能满足人机共融环境下的要求，而柔性机械臂在工作时表现出良好的顺应性受到行业广泛关注[1]。但柔性关节内部存在具有弹性属性的元器件、谐波减速机等零部件，这些具有弹性属性的零部件让关节控制变得更加困难,且谐波减速机内的非线性摩擦会导致机械臂在运动过程中产生抖动[2]。关节弹性容易导致关节在控制过程中产生残余振动、收敛速度慢，且超调量大[3]，给关节的控制系统设计带来了很大的挑战。研究人员对提高柔性关节控制精度所采取的研究方法主要有奇异摄动法[4]、反馈线性化法[5]、结合关节扭矩反馈的级联系统方法[6]。反馈线性化法是将柔性关节的非线性系统转化为线性系统，但运用该方法需要引入状态观测器，才能保证转化为线性系统时的准确性，因此也增加了控制系统的复杂性；结合关节扭矩反馈的级联系统方法是将机器人系统分为柔性和刚性两个部分，然后直接对刚性部分的动力学进行控制，最后将反馈力矩补偿到柔性部分，但该方法依赖准确采集系统输出力矩和精准的关节动力学模型；奇异摄动法是将柔性关节系统解耦成两个子系统，首先补偿关节柔性部分，再对关节进行控制[7]。……