飞行机械臂系统的接触力控制
孟祥冬1
何玉庆2
张宏达1
杨丽英3
谷丰3
韩建达3
1.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016;中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳110016;中国科学院大学,北京1000492.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016;中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳110016;广州中国科学院沈阳自动化研究所分所,广东广州5114583.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016;中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳110016
摘要：针对飞行机械臂系统的接触力控制问题,本文首先从理论上证明了闭环无人机系统具有与弹簧-质量-阻尼系统一致的动态特性.基于飞行机械臂接触状态下力的分析,得到了无人机水平前向接触力与系统重力和俯仰角之间的动态关系,进而分析出接触力控制可以不使用力传感器来实现.根据阻抗控制思想,提出了飞行机械臂系统接触力控制方法,即通过同时控制位置偏差和对应姿态角度来实现接触力的控制.给出了单自由度飞行机械臂系统动力学模型,对应分析出系统的稳定性.开发了基于四旋翼飞行器的单自由度飞行机械臂系统,并进行了实际的飞行实验,验证了所提出接触力控制方法的有效性,同时也证实了所开发系统的可靠性.
关键词：飞行机械臂接触操作接触力控制阻抗控制弹簧-质量-阻尼系统
资助基金：国家自然科学基金(U1508208)国家自然科学基金(91748130)国家自然科学基金(61433016)广东省科技计划(2017B010116002)
论文发表日期：2020-01-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 59-68 )
英文信息