控制与决策

作者：陈钢,黄泽远,江涛,李彤,游红

单位：北京邮电大学 现代邮政学院自动化学院,北京 100876,,北京邮电大学 现代邮政学院自动化学院,北京 100876,,北京邮电大学 现代邮政学院自动化学院,北京 100876,,北京邮电大学 现代邮政学院自动化学院,北京 100876,,北京邮电大学 现代邮政学院自动化学院,北京 100876,

关键词：多臂空间机器人;稳定抓取;力分配;柔顺控制;振动抑制;动能消耗

基金：科工局稳定支持项目(HTKJ2019KL502012)；国家自然科学基金项目(62173044)；北京邮电大学博士生创新基金项目(CX2021119).

针对影响多臂抓取稳定性的接触力不平衡和接触振动问题,提出多臂空间机器人力分配和柔顺控制策略.首先,分析满足多臂稳定抓取的力学条件,基于摩擦锥约束设计抓取力安全系数,并将其引入力优化模型进行抓取力分配,实现目标物体稳定抓取条件下受力最小;然后,分析抓取过渡过程的振动成因,设计基于动能消耗的末端输出力控制策略实现快速振动抑制和柔顺抓取;最后,设计机械臂末端控制律切换策略,一旦在抓取过渡过程中发生接触脱离可引导其快速返回物体表面.仿真结果表明,所提出方法提升了稳定抓取安全裕度,显著降低了机械臂末端的振动幅值、持续时间和接触力,提升了空间机器人多臂抓取目标操作的稳定性和柔顺性.

来源：2024年第1期

《控制与决策》期刊编辑部

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