汪首坤， 刘大江， 郭非， 岳彬凯， 陈志华， 王军政

(北京理工大学 自动化学院，北京 100081)

Stewart平台是一种并联机构，具有精度高、刚性好的优点.将Stewart平台应用于机器人，可以使其具有姿态控制精度高、承重能力强的特点.如图1所示轮足机器人,它的每条轮足腿均包含一个倒置的Stewart平台.改变Stewart平台的位姿可以使轮足腿的位姿发生变化从而改变机器人的位姿.

Stewart平台是一种包含6个作动器的并联机构，具有非线性和强耦合的特点.其运动控制方法可分为作动器独立控制以及平台整体控制.作动器独立控制方法不需要考虑平台整体的动力学特性，每个作动器采用相同的控制器且独立运行.虽然控制器设计简单易实现，但无法保证Stewart平台在不同位姿条件下的控制性能.而平台整体控制方法由于考虑了平台动力学特性并对作动器进行整体协调控制，所以可以保证不同位姿状态下的控制性能.基于平台整体控制的控制器设计上有不同方法：哈尔滨工业大学的刘磊等[1]通过动力学模型建立了多变量鲁棒控制器，将其用于Stewart平台的隔振方面，可以有效抑制微扰动.北京理工大学的郝仁剑等[2]利用力矩解耦的方法构建动力学模型，采用自适应鲁棒控制实现了平台的鲁棒控制；哈尔滨工业大学的郭洪波[3]提出基于期望补偿的非线性自适应控制器，可以克服动力学模型的不确定性对系统性能的影响.

图1 Stewart型轮足腿机器人

模型预测控制(MPC)广泛应用于……