基于QPSO-MPC的绳驱动连续体机器人轨迹跟踪控制

作     者：陈琦 邸浩 沈康宇 CHEN Qi;DI Hao;SHEN Kangyu

作者机构：上海海事大学物流工程学院上海200135 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51975565,52127813) 上海市科技创新行动计划资助项目(20dz1206700) 

出 版 物：《华中科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2023年第51卷第11期

页      码：23-29页

摘      要：针对目前绳驱动连续体机器人难以精确和平稳控制的问题,提出一种基于量子粒子群优化(QPSO)的模型预测控制(MPC)方法来实现约束条件下精确的轨迹跟踪.该控制器通过推导绳驱动连续体机器人驱动空间、关节空间与操作空间相互映射关系为连续体机器人建立运动学模型.通过机器人末端执行器坐标变换推导出机器人雅可比矩阵,并离散化得到机器人线性误差模型.在系统约束条件下,通过QPSO模型求解系统的动态控制量.实物平台实验结果表明:与传统MPC控制器相比,所设计的QPSO-MPC控制器平均误差减少了52.64%.

主 题 词：自动控制技术 绳驱动连续体机器人 轨迹跟踪 量子粒子群优化 模型预测控制 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.13245/j.hust.229388

馆 藏 号：203114489...