终端受限移动机械臂力控制与仿真研究

项目名称： 终端受限移动机械臂力控制与仿真研究

项目编号： No.61075082

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2011

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 吴玉香

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 10万元

中文摘要： 本项目针对终端受限轮式移动机械臂力控制及虚拟样机仿真开展研究。此类系统的力控制及虚拟样机仿真研究有着广泛的力学及控制工程应用背景。研究工作主要包括以下几方面：1.给定终端约束面下移动机械臂的力控制问题，主要研究系统存在参数及动态不确定性扰动下，设计动态反馈控制器使得力控制器具有鲁棒性的控制器综合方法，以及系统存在未知参数时基于逻辑切换的自适应力控制器设计方法；2.终端约束面未知时移动机械臂的力控制问题，主要研究未知终端约束面的在线智能预测方法，考虑终端约束面的曲率及刚度变化，以及基于智能预测的鲁棒、自适应力控制器设计方法；3.构建终端受限移动机械臂力控制虚拟样机仿真平台，对设计的控制算法进行虚拟样机仿真实验验证。本项目的研究将丰富和扩展移动机械臂控制技术和非完整系统控制理论，为进一步的试验研究提供技术基础储备。

中文关键词： 移动机械臂；鲁棒力控制；自适应力控制；虚拟样机仿真

英文摘要： This project investigates force control and virtual prototype simulation of the terminal restricted wheeled mobile manipulators. Research of force control and virtual prototype simulation about this kind of systems has a wide range of mechanics and control engineering background. The research includes the following aspects: 1. In the case of the terminal constraint surface being known, we mainly investigate robust force control of the mobile manipulators with parameters and dynamic uncertainty by dynamic feedback control, and adaptive force control of the mobile manipulators with unknown parameters based on logic-based switching. 2. In the case of the terminal constraint surface being unknown, we mainly investigate online intelligent prediction algorithm about curvature and stiffness of the unknown terminal constraint surface, and robust/adaptive force control based on intelligent prediction. 3. Design force control virtual prototype simulation platform for the terminal restricted mobile manipulators, and then verify effectiveness of proposed control algorithms through virtual prototype simulations. The research of this project will enrich and expand control technology of mobile manipulators and control theory of nonholonomic system, and offer basic technology for the further experimental study.

英文关键词： mobile manipulators;robust force control; adaptive force control; virtual prototype simulation.