用于柔性关节机器人位置控制的幅值饱和非线性状态反馈控制器

来源：机器人杂志2017年第4期北京时间：

作者：尹伟, 孙雷, 王萌, 刘景泰

摘要：针对柔性关节机器人（FJR）的位置控制问题，设计了一种带摩擦力补偿的幅值饱和非线性状态反馈控制器（ASNSFC）．该方法能够只用电机的位置和速度信息，实现FJR的位置控制，并且该方法能够有效抑制残余抖动．具体而言，首先根据FJR的动力学模型分析了传统PD（比例－微分）控制算法的不足；在此基础上结合人机共融安全方面的需求，设计ASNSFC并通过李亚普诺夫分析方法从理论上证明了闭环系统的稳定性．在自主研制的FJR平台上测试了本文方法的性能，实验结果表明本文方法能够取得更好的控制性能，包括将超调降低到1/10，调节时间降低一半．

关键词：柔性关节机器人, 位置控制, 幅值饱和, 非线性控制, 共融机器人