双臂空间机器人：模糊自适应控制确保轨迹跟踪

本文探讨了在2010年的背景下，一种针对双臂空间机器人（space-based robot with dual arms）的控制策略，特别是在载体姿态被精确控制但位置不固定的漂浮基系统中，如何处理具有未知载荷参数的情况。研究者利用拉格朗日力学方法和系统动量守恒原理，构建了机器人系统的完全能控动力学模型，这有助于理解和优化其运动控制。 作者梁捷和陈力针对双臂机器人两个末端爪手持有的负载参数不确定性，提出了一个复合控制方案。核心是采用了标称计算力矩控制器（Nominal Computed Torque Controller, NCTC）与模糊自适应补偿控制器（Fuzzy Adaptive Compensation Controller, FACC）的结合。模糊自适应补偿控制器的作用在于补偿由于系统参数未知带来的控制精度损失，确保在参数不确定的情况下，整个闭环控制系统仍能保持渐近稳定。 这种控制方案的一大优势在于它无需依赖于对双臂空间机器人载体的位置、移动速度和加速度的反馈或测量，以及系统动力学模型对惯性参数的线性依赖。它专注于关节空间中的轨迹跟踪，允许机器人实现期望的协调运动，如姿态调整和机械臂运动，而这些都能够在未知参数的条件下顺利进行。 论文的关键技术点包括：双臂空间机器人、漂浮基系统、模糊自适应控制理论以及高斯型函数在轨迹跟踪中的应用。通过数值仿真验证了这一控制方案的有效性，证明了即使在复杂环境和参数不确定性下，该方法也能保证机器人系统的稳定性和性能。 这篇论文为双臂空间机器人的自主控制提供了重要的理论支持和技术路线，对于提高空间机器人在实际任务中的适应性和鲁棒性具有重要意义，尤其是在航空航天和工业自动化等领域。