24、主从机械臂协调控制与3C组件装配位姿估计中的位姿歧义消除

主从机械臂协调控制与3C组件装配位姿估计中的位姿歧义消除

主从机械臂协调控制

随着工业技术的发展，机器人机械臂被广泛研究以实现危险和重复性工作。主从机械臂系统作为其中一种衍生模型，能完成人类操作员无法直接完成的任务，如处理有毒物质、进行太空作业等。

目前，主从机械臂的控制方法众多，包括PID控制、自适应控制、双边控制等。然而，这些方法大多未将柔性机械臂纳入主从机械臂系统并协调实现多种功能。而柔性机械臂具有重量轻、成本低、安全性高等特点，是未来机械臂的主要研究方向。不同类型机械臂之间的协调能够完成单个机械臂无法完成的任务。

在外部干扰条件下，本文考虑了主从机械臂的对齐和跟踪控制问题。通过滑模控制方法，实现了主从机械臂的对齐和轨迹跟踪功能，并通过添加鲁棒项解决了外部干扰问题。

系统模型

本文考虑了一个典型的单连杆柔性关节机械臂和一个典型的刚性机械臂。柔性机械臂的方程为：
[
\begin{cases}
I_m\ddot{q} {mf} + K_m(q {mf} - q_{mr}) + M_mgl_m\sin q_{mf} = 0 \
J_m\ddot{q} {mr} - K_m(q {mf} - q_{mr}) = u_m + d_m
\end{cases}
]
刚性机械臂的方程为：
[
M(q_s)\ddot{q} s + C(q_s, \dot{q}_s)\dot{q}_s + G(q_s) = u_s + d_s
]
其中，$q {mf}$ 和 $q_{mr}$