桶装水码垛机器人关节空间最优运动控制

作     者：王洪波 姚嘉凌 WANG Hongbo;YAO Jialing

作者机构：江苏安全技术职业学院交通与安全学院徐州221011 南京林业大学汽车与交通工程学院南京210037 

出 版 物：《现代制造工程》 (Modern Manufacturing Engineering)

年 卷 期：2023年第11期

页      面：33-39页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

主　　题：码垛机器人 滑模控制 超螺旋算子 参数整定 萤火虫算法 最优控制 

摘      要：针对桶装水码垛机器人关节空间最优运动控制问题,提出一种基于改进萤火虫算法的超螺旋滑模控制策略。首先,利用DH参数法建立码垛机器人运动学模型,并通过Lagrange方程推导出其动力学模型;接着,采用三次多项式将码垛机器人在笛卡尔空间中的位姿转换成光滑连续的关节空间运动轨迹;进而,设计超螺旋滑模控制器实现各关节对参考轨迹的快速精准跟踪;同时,以综合时间与绝对误差为目标评价函数,引入改进萤火虫算法来整定所设计控制器中的参数,实现关节空间最优运动控制;最后,通过典型仿真算例验证了所设计控制方法的有效性和优越性。仿真结果表明,所设计控制器的响应速度、跟踪精度及调整时间要优于积分滑模控制器,并能有效抑制系统抖振。