柔性機械臂的控制方式有哪幾種？

近年來，隨著機器人技術的發(fā)展，高速、高精度、高負載重量比的機器人結構引起了工業(yè)和航空航天領域的關注。由于運動過程中關節(jié)和連桿的柔度效應增加，導致結構變形，降低任務執(zhí)行的準確性。因此，要實現(xiàn)對柔性機械臂的高精度和有效控制，考慮機器人機械臂的結構柔性特性，還考慮系統(tǒng)的動態(tài)特性。

柔性機械臂其動力學方程具有強耦合、非線性和實變的特點，是一個非常復雜的動力學系統(tǒng)。一般來說，柔性機械臂的控制方式有以下幾種：1、剛性處理，忽略結構彈性變形對結構剛體運動的影響。2、前饋補償法。將機械臂柔性變形引起的機械振動視為對剛體運動的確定性干擾，采用前饋補償方法抵消這種干擾。3、加速度反饋控制。Jain ?Sandeep和Khorrami ?FarShad利用末端加速度反饋研究了柔性機械手的末端軌跡控制。4、被動阻尼控制。為了減小柔性體對彈性變形的影響，選擇各種耗能或儲能材料來設計控制振動的臂結構，或者在柔性梁上使用阻尼器、復合阻尼金屬板、阻尼材料、阻尼合金或者用粘彈性阻尼材料形成附加阻尼結構，都是被動阻尼控制。5、力反饋控制方法。柔性機械臂振動的力反饋控制是根據(jù)逆動力學分析，通過運動或力的檢測反饋補償驅動力矩，通過臂端的給定運動獲得施加在驅動端的力矩，實際上是一種基于逆動力學分析的控制方法。6、適應性控制。采用組合自適應控制將系統(tǒng)分為關節(jié)子系統(tǒng)和柔性子系統(tǒng)，采用參數(shù)線性化方法設計自適應控制規(guī)則來辨識柔性機械臂的不確定參數(shù)，設計了具有非線性和參數(shù)不確定性的柔性機械臂跟蹤控制器。

與剛性機械臂相比，柔性機械臂具有結構輕、負載/自重比高、能耗低、作業(yè)空間大、效率高等特點。它的反應快速準確，有很多潛在的優(yōu)勢，它在工業(yè)、國防等應用領域占有非常重要的地位。隨著航空航天工業(yè)和機器人工業(yè)的快速發(fā)展，由多個柔性部件組成的多柔體系統(tǒng)得到越來越多的應用。傳統(tǒng)的多剛體動力學分析和控制方法已經(jīng)不能滿足多柔體系統(tǒng)動力學分析和控制的要求。柔性機械臂作為簡單的非平凡多柔體系統(tǒng)，被廣泛用作多柔體系統(tǒng)的研究模型。