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采用預(yù)測控制方法使手臂-機械手協(xié)同負載
Kamran Iqbal


鄭源風
俄亥俄州.哥倫布市.俄亥俄州立大學電機工程學系


　　　　摘要——對人的手臂和機械手協(xié)同作用問題進行研究，本文使用了兼容運動與預(yù)測控制。在研究中，手臂和機械手在未知環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)時就會出現(xiàn)問題。在這種情況下，由于手臂的特有優(yōu)點，假定它引導主要任務(wù)，而機械手需要依從手臂的運動，并且能支撐負荷。多個機械手協(xié)同作用已廣為人知，它通常設(shè)定了已知軌跡和工作環(huán)境，這個方案比它更好。通過協(xié)調(diào)手臂和機械手，操作員的數(shù)量可以減少，并且可以減輕手臂的疲勞。本文論述了該框架中基于模型預(yù)測控制的問題。從機械手的位置命令到傳感器輸出的手腕力定義了一個傳遞函數(shù)。機械手作用力設(shè)置成與重力相等。針對該問題，用一個預(yù)測控制方案設(shè)計了一個兩自由度控制器。仿真結(jié)果表明，機械手不但能有效接管物體重量，使手臂作用力接近0。而且，它對手臂的運動相當敏感，相對較小的手臂作用力也能有效地引起操作任務(wù)。