仪器仪表学报

作者：房立金，张明，孙凤，岡宏一

单位：房立金,东北大学机器人科学与工程学院沈阳110169,,张明,东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819,,孙凤,沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870,,岡宏一,高知工科大学智能机械系统工学科高知 782?8502,

关键词：变刚度关节;解耦控制;柔顺性;力矩补偿

基金：辽宁省自然科学基金计划重点项目（20180520007）、国家留学基金（201806080131）项目资助

机器人柔顺运动有助于提高机器人交互运动时的安全性与稳定性，越来越受到人们的重视。针对一种绳索驱动式具有主被动柔顺性的柔性机器人关节，提出一种适用于绳索驱动式变刚度关节的刚度与位置解耦控制方式，实现了关节位置控制的同时，又实现了关节柔顺性的统一。利用雅可比矩阵和模型间静力学关系，得到关节刚度模型，并通过优化方法对变刚度装置的力学模型和刚度模型构成的非线性方程组求解，实现变刚度关节刚度与位置的非线性解耦。在解耦控制基础上提出一种力矩观测方法，实现了关节力矩补偿，增强了关节位置控制能力；建立了绳索驱动式变刚度关节样机和控制系统，并通过仿真和实验分析的方式验证了所提柔顺控制方式的可行性和有效性。

来源：2019年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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