并联机器人冗余驱动控制在奇异位形条件下的应用

"奇异位形条件下并联机器人的冗余驱动控制1" 本文主要探讨了在奇异位形条件下，并联机器人的冗余驱动控制策略。并联机器人由于其闭链结构，常常会遇到奇异性问题，这会严重影响机器人的刚度、控制精度以及整体性能。奇异性分为位形奇异和参数化奇异，其中参数化奇异性可以通过合理的控制策略来避免。 首先，研究者将并联机器人的系统动力学方程投影到位形空间，这是为了更有效地处理机器人的运动状态。在位形空间中，动力学方程可以被简化，便于设计期望的控制输入。计算力矩方法在这里被应用，它是一种常用的设计控制力矩的方法，能够帮助机器人实现预期的运动轨迹。 接下来，为了处理冗余驱动问题，文章构建了位形空间与驱动力空间之间的映射。这个映射允许求解冗余输入的优化问题，即寻找最佳的多余驱动输入，以优化机器人的性能。冗余驱动不仅提供了更大的控制自由度，而且有助于在奇异位形下找到有效的解决方案，消除奇异性的影响。 理论分析和仿真结果显示，采用冗余驱动控制方法能够显著改善并联机器人的动态性能，尤其是在奇异位形条件下。这种方法能够有效抑制奇异性对系统的影响，提高控制精度和响应速度。 此外，文中还通过一个冗余驱动平面二自由度机械手的控制实验来验证了理论研究成果。实验结果证实，冗余驱动控制策略能够成功地消除参数化奇异性，从而提高系统的动态性能。 本文提出的冗余驱动控制方法对于解决并联机器人的奇异性问题具有重要的实际意义，它为提升并联机器人的控制性能和鲁棒性提供了新的思路。这一方法可以应用于各种并联机器人设计和控制中，特别是在需要避免或减轻奇异性影响的场景下，具有广阔的应用前景。