机器人学考试.doc

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个关节都要承受其他关节运动所产生的扰动。

（3） 时变 机器人系统是一个时变系统，动力学参数随着关节运动位置的变化而变化。 控制系统硬件一般包括3个部分：

（1） 感知部分 用来收集机器人的内部和外部信息，如位置、速度、加速度传感器可感受机器人本体状态，而视觉、触觉、力觉等传感器可感受机器人工作环境的外部状态；

（2） 控制装置 用来处理各种信息，完成控制算法，产生必要的控制指令，它包括计算机及相应的接口，通常为多CPU层次式控制模块结构；

（3） 伺服驱动部分 为了使机器人完成操作及移动功能， 机器人各关节的驱动机视作业要求不同可为气动、液动、交直流电动等。 一般机器人控制性能要求： （1）在工作空间的可控性

（2） 稳定性（ 收敛性－衰减振荡） 、相对稳定性（ 无超调） （3） 动态响应性能 保证机器人快速到达指定的位姿并保持平衡状态 （4） 定位精度、重复定位精度、轨迹跟踪精度 仿人机器人对自动控制系统的控制的要求： （1）多轴运动协调控制

（2）不要求高刚度，但要求高稳定型 （3）位置无超调， 动态响应速度快

（4）要求控制单元的处理器具有很高的处理速度 （5）要求结构紧凑

单关节的线性模型和控制：

当机器人在低速小负载运动， 各关节动力学特性中的重力和关节间耦合可以忽略，惯量参数变化不大时，机器人可以采用单关节位置伺服反馈控制实现有效运动。 操作臂的多关节控制：

1） 基于前馈和反馈的计算力矩的控制方法 2） 线性多变量控制方法 3） 自适应控制