由氣動人工肌肉驅(qū)動的柔性關(guān)節(jié)的智能控制算法研究.pdf

1、氣動人工肌肉Mckibben肌肉是一種新型的驅(qū)動器,它是一種由氣壓激勵的可收縮的運動引擎。它最大的特點是既輕又柔,同時還能產(chǎn)生足夠的力。由于其與生物肌肉的相似性,將它用于驅(qū)動機器人時,機器人較易產(chǎn)生像動物一樣的動作。由于其天生的柔順性,這種機器人在和環(huán)境交互時,容易產(chǎn)生溫柔的觸及和相對安全的操作,所以在工業(yè)裝配、噴涂、抓取易碎物品等領(lǐng)域有著潛在的巨大應(yīng)用價值。由于Mckibben肌肉的高度非線性及其特有的柔順性特征,由其驅(qū)動的機器人關(guān)節(jié)

2、也是柔順的,所以對其的精確控制較為困難,文獻中的做法基本上是傳統(tǒng)的PID控制或單一的智能算法。
　　由于機器人負載的易變性、外界干擾、及軸間摩擦等因素,傳統(tǒng)PID控制難以適應(yīng),但單一的智能算法也有其局限性,因此本課題擬采用傳統(tǒng)PID與智能控制的混合控制算法,以有效控制關(guān)節(jié)運動。CMAC是Cerebellar Model Artieulation Contrer(小腦模型關(guān)節(jié)控制器)的縮寫,它是一種模擬小腦功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,其學習

3、方法采用d算法。目前廣泛用于機器人位置控制的PID控制方法抗外界的干擾能力差,對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的適應(yīng)能力差,影響控制系統(tǒng)的魯棒性。然而機器人系統(tǒng)的發(fā)展又要求機器人控制應(yīng)有快速跟蹤能力,較高的跟蹤精度及優(yōu)良的魯棒性,因而探討采用何種更有效的控制方法一直是機器人控制中令人感興趣的問題。本文提出運用CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和常規(guī)PID控制器相結(jié)合,共同作用構(gòu)成一個復(fù)合控制方案。對比、分析上述復(fù)合控制方案和單獨PID控制的控制效果。
　　針對