Dedicated Nonlinear Control of Robot Manipulators in the Presence of External Vibration and Uncertain Payload

要約

ロボットマニピュレータは振動のある環境で作業することが多く、負荷の不確実性の影響を受けます。
これらのロボットに実装可能なトルク入力を備えた正確なトラッキング制御設計を提供することは、複雑な課題です。
この文書では、この問題を解決するための 2 つのアプローチを紹介します。
このアプローチでは、外部振動やペイロードの変動によって引き起こされる非線形の不確実なトルクが存在する場合の関節空間追跡制御設計を考慮しています。
不確実なトルクの特性は両方のアプローチで使用されます。
最初のアプローチは有界特性に基づいており、2 番目のアプローチは微分可能性と有界性を一緒に考慮します。
それぞれのアプローチから得られるコントローラーは、精度、制御労力、および外乱特性の観点が異なります。
Lyapunov ベースの解析を利用して、各ケースにおける制御設計の安定性を保証します。
シミュレーション結果はアプローチを検証し、コントローラーのパフォーマンスを実証します。
派生コントローラーは、前述のプロパティを犠牲にして安定した結果を示します。

要約(オリジナル)

Robot manipulators are often tasked with working in environments with vibrations and are subject to load uncertainty. Providing an accurate tracking control design with implementable torque input for these robots is a complex topic. This paper presents two approaches to solve this problem. The approaches consider joint space tracking control design in the presence of nonlinear uncertain torques caused by external vibration and payload variation. The properties of the uncertain torques are used in both approaches. The first approach is based on the boundedness property, while the second approach considers the differentiability and boundedness together. The controllers derived from each approach differ from the perspectives of accuracy, control effort, and disturbance properties. A Lyapunov-based analysis is utilized to guarantee the stability of the control design in each case. Simulation results validate the approaches and demonstrate the performance of the controllers. The derived controllers show stable results at the cost of the mentioned properties.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google