控制与决策

作者：王健翔,江涛,郑志,莫荣钦,丁鑫

单位：重庆大学 自动化学院，重庆 400044,,重庆大学 自动化学院，重庆 400044,,重庆大学 自动化学院，重庆 400044,,重庆大学 自动化学院，重庆 400044,,重庆大学 自动化学院，重庆 400044,

关键词：组合体机器人;协作容错;安全控制;主动抗扰;复合非线性反馈;自适应安全围栏

基金：国家自然科学基金项目(62106027).

在非结构化任务环境中, 多个移动机器人通过协同重构形成组合体机器人是提升机器人任务适应性的重要手段, 然而, 关于组合体机器人实际应用部署建模和控制方面的进展仍然不足. 鉴于此, 首先, 基于非完整约束和拉格朗日方法, 建立任意重构尺度下组合体机器人的运动学和动力学模型: 在运动学层级, 设计基于自适应边界补偿安全围栏的平滑避障策略, 保障在运动过程中的安全性; 在动力学层级, 通过引入自适应协作容错机制, 保障组合体机器人系统转矩分配的合理性, 避免性能下降, 以增强运动过程中的容错能力. 然后, 提出一种新型的滤波扩张状态观测器, 该观测器可通过抑制噪声引起的高频振荡现象, 实现未知集总扰动下对速度的鲁棒跟踪控制. 最后, 搭建真实的组合体机器人实验平台, 进一步验证所提出方法的容错性、鲁棒性和安全性.

来源：2025年第8期

《控制与决策》期刊编辑部

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