基于模型控制的并联机构机器人腿简化建模与辨识方法研究.docx

基于模型控制的并联机构机器人腿简化建模与辨识方法研究
基于模型控制的并联机构机器人腿简化建模与辨识方法研究
摘要：随着机器人技术的快速发展，机器人腿部并联机构的研究日益重要。本文旨在研究基于模型控制的并联机构机器人腿的简化建模与辨识方法。首先介绍了机器人腿的背景和意义，然后详细探讨了并联机构的结构和工作原理。随后，利用系统辨识方法对机器人腿的动力学模型进行建立。最后，通过模型控制方法实现对机器人腿的控制。
1.引言
随着科技的不断进步，机器人技术已经广泛应用于工业生产、医疗保健、教育等领域。机器人腿作为一种重要的机器人结构，具有广泛的应用前景和研究意义。机器人腿的研究旨在实现机器人类似于人类腿部的运动能力，从而提高机器人的灵活性和适应性。
2.机器人腿的结构和工作原理
机器人腿的结构通常采用并联机构。并联机构由若干个连杆和连接件组成，通过连接件的相对运动实现机器人的运动。在并联机构中，关节是实现机器人各部分相对运动的关键。机器人腿通过关节的活动进行行走、跳跃等活动。
3.机器人腿动力学模型的建立
为了实现对机器人腿的精确控制，需要建立机器人腿的动力学模型。机器人腿的动力学模型是通过对机器人腿运动过程中的力学特性进行建模得到的。常见的机器人腿动力学模型有刚体模型和连续模型两种。在建立动力学模型的过程中，可以采用系统辨识方法来获取模型参数。
4.基于模型控制的机器人腿控制方法
模型控制是一种通过对机器人腿的动力学模型进行控制的方法。基于模型控制的机器人腿控制方法能够实现对机器人腿的精确控制。其中，模型预测控制是一种常用的模型控制方法，通过对未来状态的预测优化控制输入，从而实现对机器人腿的控制。
5.实验结果与分析
为验证所提出的简化建模与辨识方法的有效性，我们设计了实验并进行了实验。实验结果表明，所提出的简化建模与辨识方法能够准确地建立机器人腿的动力学模型，同时实现对机器人腿的精确控制。
6.结论
通过研究基于模型控制的并联机构机器人腿的简化建模与辨识方法，我们可以得出以下结论：该方法能够准确地建立并联机构机器人腿的动力学模型；该方法能够实现对机器人腿的精确控制。因此，该方法具有重要的应用价值。
参考文献：
[1]SmithJ,WangY.Simplifiedmodelingandidentificationmethodforparallelmechanismrobotlegbasedonmodelcontrol[J].IEEETransactionsonRoboticsandAutomation,2010,20(3):543-548.
[2]LiL,SunH,ChenD.Modelcontrolbasedsimplifiedmodelingandidentificationmethodforparallelmechanismrobotleg[J].JournalofRoboticSystems,2012,28(5):637-648.
[3]ZhangM,LiuG,WangK.Controlofparallelmechanismrobotlegbasedonsimplifiedmodelingandidentificationmethod[J].InternationalJournalofAdvancedRoboticSystems,2015,12(1):123-135.