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采用預(yù)測(cè)控制方法使手臂-機(jī)械手協(xié)同負(fù)載
Kamran Iqbal


鄭源風(fēng)
俄亥俄州.哥倫布市.俄亥俄州立大學(xué)電機(jī)工程學(xué)系


　　　　摘要——對(duì)人的手臂和機(jī)械手協(xié)同作用問(wèn)題進(jìn)行研究，本文使用了兼容運(yùn)動(dòng)與預(yù)測(cè)控制。在研究中，手臂和機(jī)械手在未知環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。在這種情況下，由于手臂的特有優(yōu)點(diǎn)，假定它引導(dǎo)主要任務(wù)，而機(jī)械手需要依從手臂的運(yùn)動(dòng)，并且能支撐負(fù)荷。多個(gè)機(jī)械手協(xié)同作用已廣為人知，它通常設(shè)定了已知軌跡和工作環(huán)境，這個(gè)方案比它更好。通過(guò)協(xié)調(diào)手臂和機(jī)械手，操作員的數(shù)量可以減少，并且可以減輕手臂的疲勞。本文論述了該框架中基于模型預(yù)測(cè)控制的問(wèn)題。從機(jī)械手的位置命令到傳感器輸出的手腕力定義了一個(gè)傳遞函數(shù)。機(jī)械手作用力設(shè)置成與重力相等。針對(duì)該問(wèn)題，用一個(gè)預(yù)測(cè)控制方案設(shè)計(jì)了一個(gè)兩自由度控制器。仿真結(jié)果表明，機(jī)械手不但能有效接管物體重量，使手臂作用力接近0。而且，它對(duì)手臂的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)敏感，相對(duì)較小的手臂作用力也能有效地引起操作任務(wù)。