滑模位置控制下的模糊自适应机器人灵巧手阻抗控制策略有效性研究

本文主要探讨了一种创新的机器人灵巧手控制策略，即基于滑模位置控制的模糊自适应阻抗控制。这项研究发表于2001年的《控制与决策》期刊，针对的是当时在机器人技术领域中的一个重要课题：如何提高机器人的灵活性、动态性能以及系统稳定性。 滑模控制是一种动态控制方法，其核心在于利用系统状态的快速变化（滑模面）来实现对不确定性和外部干扰的有效应对。在这篇论文中，作者提出将模糊控制技术与滑模位置控制相结合，以实现阻抗参数的自适应调整。模糊控制作为一种非精确的、基于规则的控制方法，能够处理复杂的系统输入和环境不确定性，通过模糊规则库实时调整阻尼和刚度等参数，从而优化系统的响应特性。 滑模位置控制器作为内环控制，对于增强系统的鲁棒性起到了关键作用。鲁棒性是指系统在面对参数变化或外部扰动时，仍能保持稳定并维持预定性能的能力。通过滑模控制，即使在存在模型不确定性或外部干扰的情况下，也能保证机器人灵巧手的运动精度和稳定性。 仿真部分是验证理论的关键环节，作者选择机器人灵巧手的一个关节作为研究对象，通过计算机模拟展示了该控制策略的有效性和实用性。结果显示，采用模糊自适应阻抗控制结合滑模位置控制后，不仅提高了系统的稳定性，还显著提升了动态性能，满足了机器人在复杂任务中的高效执行需求。 这项研究为机器人灵巧手的控制设计提供了一种新的思路，将模糊控制的灵活性和滑模控制的鲁棒性融合在一起，使得机器人在执行精细操作时表现得更为出色。这对于工业自动化、医疗手术机器人等领域具有重要的应用前景，也为未来的研究者们在机器人控制技术的发展上提供了有价值的参考。