17、模糊力与位置控制及6 - 3 - PUS型六足并联机构建模与控制解析

模糊力与位置控制及6 - 3 - PUS型六足并联机构建模与控制解析

1. 模糊增益混合力/位置控制器优势

模糊增益混合力/位置控制器相较于固定增益控制器具有显著优势。在不同类型材料上施加期望力时，模糊增益控制器无需重新调整增益就能实现良好性能。而固定增益控制器则需要为每种材料重新调整增益，例如在软材料上获得的最佳增益，用于硬材料时系统会变得不稳定，产生剧烈振动，而模糊版本的控制器则不存在此问题。

2. 并联机器人的发展与特点

早期的机器人操纵器受人类手臂启发，采用开式运动链，被称为串联机器人。但随着时间推移，具有闭式运动链的并联机器人操纵器逐渐受到重视。

串联机器人工作空间大、操作灵活，但定位精度差、负载能力弱，且在重载下连杆易弯曲，高速时会振动。因此，在对负载能力、动态性能和定位精度要求高的应用中，并联机器人至关重要。

大多数并联机器人由移动平台通过运动链（即腿部）连接到固定基座构成。由于闭式运动链，部分关节为被动关节，且执行器数量通常等于机构的自由度。每个腿部的关节数量和类型不同，决定了机器人的工作空间、机动性和执行器要求。

最早的基于平台的并联机器人是20世纪50年代初E. Gough设计的，后因D. Stewart在1965年发表的类似功能但设计不同的结构，该机构常被称为Stewart平台。此后，出现了多种Gough - Stewart平台的变体，如6 - UPS、6 - PUS和6 - PSU型。

3. 6 - 3 - PUS型六足并联机器人介绍

本文研究的六足并联机器人由Quanser Inc.生产，属于6 - 3 - PUS型。其基座嵌入六个棱柱形驱动关节，