25、单网络自适应批评器的运动学与动力学控制解析

单网络自适应批评器的运动学与动力学控制解析

1. 单网络自适应批评器的运动学控制实验

在运动学控制实验中，我们聚焦于单网络自适应批评器（SNAC）在机器人操作臂控制中的应用。实验主要围绕末端执行器的轨迹跟踪以及关节极限避免展开。

1.1 末端执行器轨迹跟踪

通过视觉空间观察末端执行器的轨迹，如图 7.38 所示，展示了在全局最小范数运动期间，末端执行器在左右相机视野中的轨迹。其中，左相机的 x - y 坐标为 (u1, u2)，右相机的 x - y 坐标为 (u3, u4)。在实时实验中，考虑运动学极限的情况下跟踪椭圆轨迹，末端执行器的轨迹和相应的操作臂配置如图 7.39 所示。实验发现，在小操作区域内，末端执行器跟踪轨迹的精度为 2.55cm，高于理论精度 7mm，这表明在这些操作区域需要更多地更新网络。

1.2 关节极限避免

第四关节由于工程设计，其运动学极限为 [−900, 900]。在实验中，考虑了额外的约束条件（7.70）并学习了批评网络。从图 7.40 和图 7.41 可以清晰看到，在跟踪椭圆轨迹时，关节角度输入和关节角度配置都符合要求，第四关节角度在运动学极限内，实验结果与仿真结果相似，说明基于单网络自适应批评器的方法能有效避免运动学极限。

实验相关图	说明
图 7.38	全局最小范数运动时末端执行器在视觉空间的轨迹
图 7.39