Vibration Control and Trajectory Control for Robot Manipulators

机器人机械手的振动控制和轨迹控制

• 批准号: 02555050
• 负责人: HAYAKAWA Yoshikazu
• 金额: $ 3.14万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 1991
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02555050/
• 关键词: Robot Manipulators; Vibration Control; Trajectory Control; Adaptive Control; Nonlinear Compensator; H* Control; Camera Calibration; Flexible Joint; 残留振動; 軌跡精度; 非線形補償

In this research. several kinds of controllers to suppress vibrations of robot manipulators with flexible joints have been investigated by experiments.The first kind of controllers are based on the state observer and the state feedback by using the linearized dynamics of the manipulators. It is very difficult to seek the location of poles with the robust stability and the robust performance. The residual vibration is excellent to be suppressed but the trajectory error is not so small.The second is the nonlinear feedforward controller with adaptive identification of physical parameters. In this case, the trajectory error is excellent although the residual vibration is not suppressed very much.The third controller is designed via H* control theory. This controller has the performance such that it is superior to the second one with respect to the residual vibration and also it is superior to the first one with respect to the trajectory error.

在这项研究中。本文通过实验研究了几种抑制柔性关节机器人振动的控制器，第一种控制器是基于状态观测器和状态反馈的控制器，它利用了机器人的线性动力学。在鲁棒稳定性和鲁棒性能指标要求下，极点位置的确定是非常困难的。第二种方法是采用物理参数自适应辨识的非线性前馈控制器。在这种情况下，轨迹误差是极好的，虽然残余振动没有得到很大的抑制。第三个控制器是根据H* 控制理论设计的。该控制器具有这样的性能，即它在残余振动方面上级第二控制器，并且它在轨迹误差方面也上级第一控制器。

项目成果

羽場 照芳,浅井 彰司,早川 義一,藤井 省三: "H∞制御によるロボットマニピュレ-タの防振制御" 計測自動制御学会ロボット工学部会研究会資料. RS91ー11〜14. 17-25 (1991)

Teruyoshi Haba、Shoji Asai、Yoshikazu Hayakawa、Shozo Fujii：“通过 H∞ 控制对机器人机械手进行振动隔离控制”仪器与控制工程师学会机器人工程小组委员会研究组材料 RS91-11-14（1991 年）。

浅井,早川,藤井: "H∞制御理論によるPUMA型ロボットの制振制御" 自動制御連合講演会別刷. 34. 271-274 (1991)

Asai、Hayakawa、Fujii：“利用 H∞ 控制理论的 PUMA 型机器人的振动控制”自动控制协会会议重印 34. 271-274 (1991)。

D.Zhang,Y.Nomura,S.Fujii: "Error Analysis and Optimization of Camera Calibration" Proceedings of IEEE/RSJ International Workshop on Intelligent Robots and Systems. 292-296 (1991)

D.Zhang，Y.Nomura，S.Fujii：“相机标定的误差分析与优化”IEEE/RSJ 国际智能机器人与系统研讨会论文集。

N.KATO,: "ADAPTIVE NONLINEAR COMPENSATION FOR A SCARA ROBOT WITH FLEXIBLE JOINTS" 9th IFAC/IFORS Symposium on Identification and System Parameter Estimation. (1991)

N.KATO，：“具有柔性关节的 SCARA 机器人的自适应非线性补偿”第九届 IFAC/IFORS 识别和系统参数估计研讨会。

S.Asai,Y.Hayakawa,N.Kato,S.Fujii: "Vibration Control of a PUMA Type Robot by H∞ Control" Proceedings of 2nd IEEE International Workshop on Advanced Motion control. 424-431 (1992)

S. Asai、Y. Hayakawa、N. Kato、S. Fujii：“通过 H∞ 控制对 PUMA 型机器人进行振动控制”第二届 IEEE 国际高级运动控制研讨会论文集（1992 年）。