摘要：针对双臂柔性机械手末端控制,考虑关节电机动态特性和模型参数的不确定性,提出一种非线性滑模控制方法。建立柔性机械手与关节电机的联合模型,并利用输出重定义的方法实现系统模型的解耦,并解决其非最小相位问题。重定义子系统和柔性模态子系统两部分。针对重定义子系统,设计一种非线性滑模控制器,可同时实现重定义输出变量和关节电机动态的鲁棒控制。推导出分解后的柔性模态在平衡点邻域的状态空间中的表达式,并基于李雅普诺夫稳定性理论,建立输出重定义系数与系统稳定性的约束关系,推导出双机械手末端位移的误差范围。仿真结果表明:关节电机动态的影响不可忽略,所提方法可显著改善系统响应性能。

摘要：机器人关节电机是外骨骼机器人的核心部件,需要满足体积小、效率高、功率密度高、温升低等要求。基于系统对电机的要求,通常采用表贴式内转子永磁同步电机结构。针对该类型电机温升低的要求,首先,分析电机损耗的组成,并采用AnsysMaxwell软件对电机进行优化设计;其次,采用motorCAD软件分析不同定子裂比下电机温升,得出最优的定子裂比;然后,分析电机性能及温升;最后制造样机并完成电机温升测试。通过仿真分析和实物测试,各项性能满足外骨骼机器人关节电机要求。

摘要：本文建立了巡检机器人关节电机的PID闭环控制系统的数学模型,针对复杂的作业环境以及机器人自身的一些因素会使模型参数产生一定摄动,常规PID控制效果差的问题,提出了基于Kharitonov理论的巡检机器人关节电机鲁棒PID控制方法,推导出了该控制系统鲁棒稳定的几个判定条件,给出了鲁棒PID参数稳定域的求取流程,最后基于Kharitonov理论对关节电机控制系统在Matlab中进行仿真实验。结果表明,常规PID仅对标称系统控制效果好,对参数摄动系统控制效果欠佳,而鲁棒PID对参数摄动系统有较好的控制效果,且基于Kharitonov的鲁棒PID较基于H∞的鲁棒PID控制效果更优,满足了巡检机器人关节电机响应速度快、跟踪精度高、稳定性好的设计要求。

摘要：随着数字化和智能化的新型电力系统快速发展,传统运维方式难以满足现代电网安全运行的要求。智能机器人、远程控制等新技术的发展,为电力企业基层员工减负提供了新的思路。智能巡检操作机器人凭借灵活多样、高效率等特点,在维护电网设备方面的运用日益广泛。其中,关节电机作为机器人的核心部件,其性能的优越性是精确监测电网设备状态和电力系统安全运行的重要保障。因此,探究了一种高性能的智能巡检操作机器人关节电机,助力智能电网的建设和发展。最后,利用多目标优化算法快速获取高性能关节电机。