縱深 | 面向人機協(xié)作重載搬運的液壓雙臂協(xié)調(diào)運動控制

摘要

針對多自由度液壓雙臂與人協(xié)作完成重載搬運任務(wù)中因閉鏈耦合和液壓系統(tǒng)的非線性特性等產(chǎn)生的內(nèi)力調(diào)控不準(zhǔn)確、人機交互不協(xié)調(diào)，提出一種面向人機協(xié)作重載搬運的液壓雙臂人機協(xié)調(diào)控制方法。首先，在分析人機協(xié)作下閉鏈系統(tǒng)的運動狀態(tài)與物體內(nèi)力映射關(guān)系的基礎(chǔ)上，基于模塊化動力學(xué)模型對液壓機械臂中耦合剛體和液壓系統(tǒng)進一步解耦，實現(xiàn)雙臂閉鏈強耦合系統(tǒng)的精細(xì)化建模。然后，結(jié)合導(dǎo)納控制的動態(tài)柔順性和基于雙臂接觸力最小化的內(nèi)力優(yōu)化方法設(shè)計人機協(xié)調(diào)控制方法，以保留操作意圖的前提下，避免物體因接觸力作用過大而遭到破壞。最后，基于模塊化動力學(xué)模型設(shè)計底層運動控制器作為雙臂人機協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)。結(jié)果表明，人機協(xié)調(diào)控制下的液壓雙臂可根據(jù)操作意圖實時調(diào)整物體軌跡，還實現(xiàn)了閉鏈系統(tǒng)內(nèi)力在不同方向上的主動調(diào)節(jié)，其中在x軸和z軸上的內(nèi)力誤差分別降低44.28%～82.46%和44.81%～53.69%。

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責(zé)任編輯：趙子祎

責(zé)任校對：惲海艷

審　　核：張　彤

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