欠驅動冗余度機器人運動優化控制的分析

王軍，王瑞

（1.東北石油大學秦皇島分校，河北秦皇島，066004；2.冀東油田供電公司，河北唐山，063000）

1 欠驅動冗余度機器人研究現狀

欠驅動機器人屬于機械臂系統，針對欠驅動冗余度機器人的課題研究受到越來越多的關注。對于機械臂系統的機器人類型來說，機器人臂的部分關節一般無法提供輸出力或者力矩，機器人的運動主要是依靠少部分的主動關節驅動來實現。這種情況下，不論是對于空間機器人容錯控制方面的研究，還是對于多冗余度機器人運動優化控制方面的研究，都具有非常高的研究價值。從當前欠驅動冗余度機器人的研究情況來看，雖然已經取得了不少的研究成果，實際的研究大多偏向于機器人被動關節位置控制方面的研究、倒立擺不穩定平衡控制方面的研究以及欠驅動冗余度機器人機械臂系統關節空間平衡流行控制等方面的研究，但是對于欠驅動冗余度機器人系統的運動優化控制問題還缺少相對成熟的研究理論。

通過對相關文獻資料和研究結果的深入分析，筆者對欠驅動冗余度機器人所涉及到的機械臂系統進行了研究，并將該系統的主要特點進行了以下總結：第一，機械臂系統內部的被動關節一般不存在驅動元件，整個機械臂系統的本體結構也非常簡單，具有設計工藝簡單和系統成本低等特征；第二，機械臂系統的比剛度相對較大，處于工作狀態下的機器人一般具有更好的動態性能；……