機(jī)器人的控制：操作器控制、行走控制和機(jī)器人系統(tǒng)控制

機(jī)器人的控制主要包括操作器控制、行走控制和多機(jī)器人系統(tǒng)控制等方面。 多關(guān)節(jié)操作器控制包括運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)控制、力及柔順控制、遙控機(jī)械手的主從控制等。運(yùn)動學(xué)控制問題實質(zhì)上是由給出的笛卡兒坐標(biāo)中的點及路徑求出各關(guān)節(jié)運(yùn) 動的變化，并進(jìn)行必要的修正。動力學(xué)控制問題是針對如何實現(xiàn)高速高精度軌跡 控制提出來的，近年來有許多學(xué)者從事此項研究。目前，剛體模型的這些問題已基 本解決。順應(yīng)控制是指機(jī)械手與環(huán)境接觸后，在環(huán)境約束條件下的控制問題，實際 上是力與位置的混合控制。順應(yīng)控制又分主動式和被動式兩種類型。遙控作業(yè)多 數(shù)是在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下進(jìn)行的，因此大多數(shù)采用主從控制，現(xiàn)已研制出主從力控制、 主從雙向位置控制、伺服力控制、主從雙向位置、計算機(jī)遙感輔助控制等方法。

雙手協(xié)調(diào)控制中也采用了主從控制，即選出主手，由離線的編程工作或者示教 過程產(chǎn)生了主手的運(yùn)動軌跡，在確定主手運(yùn)動軌跡后，從手的運(yùn)動軌跡根據(jù)約束條 件來確定6。采用冗余自由度操作器，其靈活性就可以大大增加，冗余的自由度是 用來回避障礙的，回避機(jī)械手在執(zhí)行任務(wù)過程中難以處理的退化問題，增加可操作 性能，因此冗余自由度操作器控制問題也有不少學(xué)者進(jìn)行研究，目前開始轉(zhuǎn)向動態(tài) 控制。另外在行走機(jī)構(gòu)的控制、多機(jī)器人的協(xié)同控制等方面也有不少成果。20世 紀(jì)90年代，機(jī)器人已向直接用軟件進(jìn)行控制的方向發(fā)展，自動化制造軟件市場以每年2%的速度增長，到1992年已經(jīng)成為15億美元的行業(yè)，其中，機(jī)器人軟件占 該數(shù)值的8%～10%[7]。