张青云 赵新华,2 刘 凉 戴腾达

(1.天津理工大学计算机科学与工程学院， 天津 300384；2.天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室， 天津 300384；3.天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心， 天津 300384)

0 引言

柔性机器人具有轻质、高精度、快速响应等特点，广泛应用于航天、设备制造、工业设计等领域[1-4]。相对柔性串联机器人而言，柔性闭链机器人能增加有效载荷、减少累积误差、提高工作效率[5-8]。因此，柔性闭链机器人动力学分析及控制策略研究已成为热点问题。刚柔耦合机器人具有强耦合、高度非线性特性，大部分学者先采用奇异摄动法将刚柔耦合机器人进行降阶，分解为快变和慢变子系统后再进行控制策略研究[9-11]。文献[12]针对慢变子系统采用自适应鲁棒终端滑模控制，而对快变系统则通过自适应状态观测器的最优控制来抑制振动。文献[13]根据Schur分解法，提出基于时间尺度设计的状态变量特征值控制器。文献[14]通过加速度反馈控制算法有效抑制了平面3-RRR柔性并联机器人的自激振动。文献[15]通过设计一种新的自适应滑模控制器来研究一类时滞空间机械臂的控制问题。文献[16]根据非奇异快速终端滑模面和多幂次趋近律，提出了一种带扰动补偿的控制律。对于多变量、高纬度的刚柔耦合机器人，奇异摄动法虽然能对模型进行降阶，但同时也增加了子系统的复杂程度，使控制方案的实时性降低、轨迹跟踪精度不能得到有效提高。……