申请/专利权人：湖南大学

申请日：2023-12-01

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117873155A

主分类号：G05D1/495

分类号：G05D1/495;G05D1/46;G05D101/10;G05D109/20

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：本发明公开了一种不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法及系统，包括：构建不确定接触环境下空中交互系统模型；引入障碍函数，设计基于障碍函数的空中作业机器人位置鲁棒控制器；根据位置控制器输入力和给定的期望偏航角，计算姿态环期望的翻滚角和俯仰角；根据非奇异终端滑模变量，设计空中作业机器人自适应姿态控制器；引入自适应机制在线估计不确定环境的位置和刚度参数，获得x方向的命令位置期望值；利用设计的控制器对x方向的命令位置期望值进行跟踪控制，实现空中作业机器人与不确定环境稳定力交互。该方法无须精确的交互环境的位置和刚度参数，能在模型不确定性和额外扰动下保障稳定的空中力交互能力。

主权项：1.一种不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法，其特征在于，包括：构建交互系统模型：构建不确定接触环境下空中交互系统模型，包括空中作业机器人系统动力学模型、环境接触模型和改进的目标阻抗模型；位置鲁棒控制器设计：基于空中作业机器人系统动力学模型的位置动力学模型，并引入障碍函数，设计基于障碍函数的空中作业机器人位置鲁棒控制器；姿态环期望计算：根据位置鲁棒控制器输入力和给定的期望偏航角，计算姿态环期望的翻滚角和俯仰角；自适应姿态控制器设计：基于空中作业机器人系统动力学模型的姿态动力学模型与计算得到的姿态环期望的翻滚角和俯仰角，根据非奇异终端滑模变量，设计空中作业机器人自适应姿态控制器；估计不确定环境设计：根据环境接触模型和改进的目标阻抗模型，引入自适应机制在线估计不确定环境的位置和刚度参数，获得修正后的期望的空中作业机器人x方向的命令位置；交互控制：利用所述的空中作业机器人位置鲁棒控制器和空中作业机器人自适应姿态控制器，对修正后的期望的空中作业机器人x方向的命令位置进行跟踪控制，实现空中作业机器人与不确定环境稳定力交互。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湖南大学 不确定接触环境下空中交互的自适应阻抗控制方法及系统

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