仿生跳跃机器人气动串联弹性关节的位置/刚度控制

摘要：

设计了一种气动人工肌肉驱动的串联弹性关节,基于气动人工肌肉Chou模型,建立了串联弹性关节的动力学模型,推导出关节刚度,获得了关节刚度与肌肉内部气压、弹性体刚度的关系.设计反向传播(back propagation,BP)神经网络整定PID参数的BP-PID控制算法,开展了气动串联弹性关节的位置与刚度控制研究.仿真结果表明BP-PID控制优于PID控制,关节位置跟踪精度由0.58°变为0.10°,关节刚度跟踪精度从0.026 N·m/rad变为0.005 N·m/rad.实验结果表明关节位置跟踪平均误差由0.347°减小到0.117°,关节刚度跟踪平均误差从0.024 N·m/rad减小到0.019 N·m/rad.

关键词：仿生跳跃机器人、串联弹性驱动器、反向传播神经网络、位置控制、刚度控制

所属期刊栏目：32

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1486-1493