机器人控制方法与动力学:从基础到应用

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"机器人控制与动力学是机器人技术的核心部分,涉及到如何使机器人精确地执行任务。本资源提及的控制方法主要包括针对自由运动机器人和运动受限机器人的控制策略。自由运动机器人的控制目的是控制其手端的位置和姿态,实现位置控制,这可以是定点控制或轨迹跟踪。对于运动受限的机器人,控制不仅涉及位置,还包括对手端作用力的控制以及多机器人协同工作时的运动协调和负荷分配。 机器人控制的基本方法中,不考虑动力学特性的控制称为运动控制,它基于实际轨迹与期望轨迹的偏差进行负反馈控制,常用的控制器为PD或PID。而考虑动力学特性的控制则更为复杂,需要处理机器人的动态行为。 此外,提到了一本由霍伟编著的《机器人动力学与控制》教材,该书详细介绍了机器人建模、动力学和控制方面的基本概念、算法和代表性成果,适用于控制理论与控制工程、机械电子工程、机械制造及其自动化等相关专业的研究生,也可供博士生和工程技术人员参考。书中涵盖的三个主题——机器人运动学、动力学和控制,为深入理解机器人控制系统提供了全面的基础。 机器人动力学研究涉及机器人在运动过程中的力和扭矩,是实现精确控制的关键。随着电子技术的进步,现代机器人可以实现高速、高精度的控制,这在工业、国防和科技领域有着广泛的应用。" 知识点: 1. 机器人控制的目的:位置控制(定点控制和轨迹跟踪)和力的控制。 2. 自由运动机器人与运动受限机器人的控制区别。 3. 运动控制(Kinematic Control)原理:基于轨迹偏差的负反馈控制,常见控制器类型(PD或PID)。 4. 机器人动力学:研究机器人在运动中的力和扭矩,对精确控制的重要性。 5. 《机器人动力学与控制》教材:霍伟编著,包含机器人运动学、动力学和控制三部分,适用于研究生和工程人员学习。 6. 控制方法的分类:考虑和不考虑动力学特性的控制策略。 7. 机器人技术在工业、国防和科技领域的广泛应用。