A Robust Hybrid Position/Force Control Considering Motor Torque Saturation

控制理论(社会学) 扭矩 执行机构 稳健性(进化) 运动学 工作区 鲁棒控制 计算机科学 直接转矩控制 转矩电动机 职位(财务) 控制系统 控制工程 工程类 物理 控制(管理) 机器人 感应电动机 人工智能 热力学 基因 电气工程 经济 电压 经典力学 化学 生物化学 财务
作者
Takashi Ohhira,Keinosuke Yokota,Shuichi Tatsumi,Toshiyuki Murakami
出处
期刊:IEEE Access [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:9: 34515-34528 被引量:11
标识
DOI:10.1109/access.2021.3059889
摘要

This paper proposes a robust hybrid position/force control (HPFC) system for multi-degree of freedom manipulators (MDoFMs) with torque constraints on each joint. General HPFC systems can control the interactive contact forces and positions of manipulators in various environments. In HPFC systems, to improve the control performance for MDoFMs, motor torque saturation should be considered. Thus, a robust HPFC system that considers torque constraints by predictive functional control (PFC) is proposed in this paper. The proposed method simultaneously handles the response characteristics and torque constraints of actuators by using PFC as joint space position controllers. Additionally, the robustness of actuators against external forces is enhanced, and the model parameter errors are compensated by the disturbance observer technique. Moreover, implicit force control law and inverse kinematics are introduced for the workspace position/force control to implement the joint space position controllers. Consequently, the stability and robustness of the actuators are considered, and suitable position/force control can be performed even if the torque is saturated. The validity of the proposed method is tested with three planar manipulator joints with a uniaxial force sensor.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
个性楷瑞发布了新的文献求助10
1秒前
yang完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
深情安青应助ww采纳,获得10
2秒前
3秒前
叮当响发布了新的文献求助10
3秒前
可爱的函函应助我叫mj采纳,获得10
4秒前
cc完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
威武的青丝完成签到,获得积分10
5秒前
贝奇完成签到 ,获得积分10
5秒前
余子完成签到,获得积分20
5秒前
7秒前
小涵发布了新的文献求助10
7秒前
王贺发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
在水一方应助matteo采纳,获得10
9秒前
wangjinyue完成签到,获得积分10
10秒前
meta完成签到,获得积分10
11秒前
慕青应助忧郁的平凡采纳,获得10
11秒前
11秒前
13秒前
my完成签到,获得积分10
13秒前
华仔应助mzh采纳,获得10
13秒前
14秒前
Fllllll发布了新的文献求助30
14秒前
camile发布了新的文献求助10
14秒前
一元完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
111完成签到 ,获得积分10
14秒前
一二三发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
伟钧发布了新的文献求助10
16秒前
vc发布了新的文献求助50
16秒前
orixero应助xmj采纳,获得10
16秒前
昵猜发布了新的文献求助10
17秒前
无极微光应助健忘的山菡采纳,获得20
17秒前
华仔应助小李采纳,获得10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6503821
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8298428
关于积分的说明 17712903
捐赠科研通 5602665
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2919670
邀请新用户注册赠送积分活动 1896984
关于科研通互助平台的介绍 1758504