摘要：运用有限元法,建立具有柔性杆的欠驱动机器人的动力学一般模型。以此模型为基础,分析系统的主动与被动关节的加速度耦合和被动关节与驱动力矩的动力学耦合效应,并针对欠驱动柔性机器人,提出柔性杆弹性变形分别与主动关节、被动关节动力学耦合的新指标。将欠驱动柔性机器人的被动关节加速度耦合和力矩耦合仿真结果与刚性系统相比较,在某个驱动器位置,柔性系统得到较大的耦合值,说明此时柔性系统更加有利于能量的传递,体现了杆件的弹性变形对系统动力学特性的影响。同时,数值仿真还表明这些动力学耦合指标对欠驱动机器人的结构设计、位形设计、驱动装置位置及系统控制都具有重要意义。

摘要：针对移动机器人在各种地面环境中越障能力有待增强的问题,基于行星轮式的欠驱动原理,结合变形连杆履带机构,设计了一种移动机器人的行走机构,并分析该机构内部杆件的姿态角和外围包络履带的变形程度对欠驱动移动机器人行走性能的影响,最后以履带长度不变为目标,对行走机构参数进行优化。试验分别采用MATLAB对杆件姿态角和履带长度进行分析和优化,同时利用Recurdyn分别在平地、斜坡和沟槽环境中进行运动学仿真,验证文中优化设计的欠驱动移动机器人机构的优良越障性能。

摘要：对于水平3自由度欠驱动机器人的末端轨迹跟踪,两主动关节同时耦合控制被动关节是研究的一个难点。文章以以模糊控制为理论基础,采用多输出控制策略,编制出了多输出模糊控制器,在水平3自由度欠驱动机械臂实验台上进行末端轨迹控制,实现了两主动关节同时耦合控制被动关节的目的。所得试验结果与单输出控制策略的末端轨迹控制进行了对比分析,结果表明,多输出控制比单输出控制有更高的控制精度。

摘要：为解决能耗和时间约束下的多机器人编队集结点优化问题,提出一种将粒子群优化(PSO)与连续Hopfield神经网络(CHNN)结合的双层路径优化算法。针对时间约束,设计了一种PSO算法求解最优编队集合点;针对总能耗约束,利用Dubins路径将路径规划转换成指派问题,并基于CHNN搜索最优分配路径。三个同构欠驱动机器人的数值仿真结果表明:所提算法提高了搜索能力,且能够实现最优编队集结。

摘要：基于滑模变结构控制理论,提出了一种用于平面二自由度欠驱动机器人非完整系统的全局快速终端滑模变结构控制方法。该方法将系统的状态方程化为标准形式的单输入多输出的非线性系统方程,运用全局快速终端滑模方法分别构造子系统的滑模面,结合这两个滑模面构造一个总的滑模面,利用李雅普诺夫函数和准滑动模态设计方法求取系统总的控制量,以实现主动关节与被动关节的轨迹规划和削弱由于采用滑模变结构控制而产生的抖振。最后利用所提出的方法设计了控制系统并进行仿真,仿真结果证明了该控制方法的有效性与快速性。