Motion Control based on Disturbance Estimation and Time-Varying Gain for Robotic Manipulators

要約

未知のダイナミクスや外乱の存在下で高精度の操作を実現するために、ロボットマニピュレーター用の効率的で堅牢なモーションコントローラー（TvUDEと呼ばれます）を提案します。
コントローラーには、加速度の測定を必要とせずに不確実性と外乱を取得するために再定式化されたロボットのダイナミクスとフィルター操作を利用する外乱推定メカニズムが組み込まれています。
さらに、制御システムの堅牢性を高めるために、時間とともに変化する制御入力ゲインを設計します。
最後に、制御信号の境界と閉ループ システムの安定性を分析し、6 自由度のロボット マニピュレーターで一連の実験を実行します。
実験結果は、内部不確実性および外部の静的または過渡的な外乱を処理する際の TvUDE の有効性を検証します。

要約(オリジナル)

To achieve high-accuracy manipulation in the presence of unknown dynamics and external disturbance, we propose an efficient and robust motion controller (named TvUDE) for robotic manipulators. The controller incorporates a disturbance estimation mechanism that utilizes reformulated robot dynamics and filtering operations to obtain uncertainty and disturbance without requiring measurement of acceleration. Furthermore, we design a time-varying control input gain to enhance the control system’s robustness. Finally, we analyze the boundness of the control signal and the stability of the closed-loop system, and conduct a set of experiments on a six-DOF robotic manipulator. The experimental results verify the effectiveness of TvUDE in handling internal uncertainty and external static or transient disturbance.

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