乒乓球发球机器人俯仰横摆机构驱动转矩控制

作     者：康凯 KANG Kai

作者机构：华北水利水电大学河南郑州450000 

基　　金：河南省教育科学规划一般课题—“双一流”建设背景下行业特色型高校就业增质路径研究(2022YB0101) 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2025年第2期

页      码：343-347页

摘      要：为了提高乒乓球发球机器人在运行过程中的稳定性差,对乒乓球发球机器人俯仰横摆机构驱动转矩控制。通过计算乒乓球发球机器人的驱动功率,构建用户驱动和自主驱动映射函数,根据机器人当前状态和用户的期望指令,进行合理的角速度控制,以实现平稳的横摆运动。在此基础上,将角速度控制过程中产生的转矩控制误差拟作输入值,通过数字增量型PID控制策略建立驱动转矩控制函数,使用神经网络完成机器人俯仰横摆轨迹跟踪估计,考虑机器人底部滑轮的滑移率,采用模型预测控制算法求解转矩控制目标函数,输出最优转矩控制分配结果。实验结果证明,所提方法驱动转矩控制精度高,且滑轮附着利用率均高于0.6,可以有效增强乒乓球发球机器人运行效率与稳定性。

主 题 词：发球机器人 俯仰横摆机构 驱动转矩 动力学分析 神经网络 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.19356/j.cnki.1001-3997.20240827.006

馆 藏 号：203157374...