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先进机器人建模与控制

第4章欠驱动机器人

先进机器人建模与控制

目录

01引言

02垂直欠驱动机器人控制

03平面欠驱动机器人控制

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先进机器人建模与控制

上节回顾

全驱动刚性机器人

?目前主要应用于结构化的工厂环境

?通过成熟的高刚度的机械臂控制技术，反复执行高精度的重复运动，完成诸如切削、焊

接、装配、喷漆等工作

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先进机器人建模与控制

欠驱动刚性机器人

请思考：以下两种人形机器人运动的区别在哪？

ASIMO仿人机器人波士顿双足步行机器人Atlas

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先进机器人建模与控制

欠驱动刚性机器人

请思考：以下两种人形机器人运动的区别在哪？

纯被动行走器

大大降低了能量损耗！

节约能源

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先进机器人建模与控制

欠驱动刚性机器人

常见的欠驱动机器人

自动驾驶车、太空机器人、倒立摆、Pendubot/Acrobot、火箭……

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先进机器人建模与控制

欠驱动刚性机器人

回顾：

刚性机器人的动力学方程

++=(1)

(2)

,=?,?+

?1(3)

=,?,?+)

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先进机器人建模与控制

欠驱动刚性机器人

定义：

一般的机器人动力学方程均可写为仿射非线性系统的形式，即

(1)

=+,

如果rank=dim?,则该机器人为全驱动系统；

如果rankdim?,则该机器人为欠驱动系统。

?1

,

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先进机器人建模与控制

欠驱动刚性机器人

以机械臂型机器人为例具体以两连杆机械臂为对象进行深入探讨

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先进机器人建模与控制

欠驱动刚性机器人

具体以两连杆机械臂为对象进行深入探讨

动力学方程