附件C：譯文


1999年電氣與電子工程師協(xié)會會議錄
關(guān)于機器人與自動化的國際會議
密歇根州底特律市1999年5月



采用預(yù)測控制方法使手臂-機械手協(xié)同負(fù)載
Kamran Iqbal
西北大學(xué)
郵箱：k-iqbal@ nwu.edu

鄭源風(fēng)
俄亥俄州.哥倫布市.俄亥俄州立大學(xué)電機工程學(xué)系
郵箱：zheng@ee.eng.ohio-state.edu

摘要——對人的手臂和機械手協(xié)同作用問題進(jìn)行研究，本文使用了兼容運動與預(yù)測控制。在研究中，手臂和機械手在未知環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)時就會出現(xiàn)問題。在這種情況下，由于手臂的特有優(yōu)點，假定它引導(dǎo)主要任務(wù)，而機械手需要依從手臂的運動，并且能支撐負(fù)荷。多個機械手協(xié)同作用已廣為人知，它通常設(shè)定了已知軌跡和工作環(huán)境，這個方案比它更好。通過協(xié)調(diào)手臂和機械手，操作員的數(shù)量可以減少，并且可以減輕手臂的疲勞。本文論述了該框架中基于模型預(yù)測控制的問題。從機械手的位置命令到傳感器輸出的手腕力定義了一個傳遞函數(shù)。機械手作用力設(shè)置成與重力相等。針對該問題，用一個預(yù)測控制方案設(shè)計了一個兩自由度控制器。仿真結(jié)果表明，機械手不但能有效接管物體重量，使手臂作用力接近0。而且，它對手臂的運動相當(dāng)敏感，相對較小的手臂作用力也能有效地引起操作任務(wù)。

序言
近年來，多機器人協(xié)同作用問題得到了研究人員的廣泛重視[1,2]。協(xié)同作用的目的是對付那些單個機械手很難完成的任務(wù)。許多工業(yè)和服務(wù)應(yīng)用屬于這一類，例如，共同承受負(fù)載，彎曲金屬板等。這種協(xié)調(diào)作用的結(jié)果導(dǎo)致任務(wù)執(zhí)行效率有很大提高。盡管近年來該問題已得到相當(dāng)?shù)闹匾?，但是由于協(xié)調(diào)機制的復(fù)雜性，其應(yīng)用范圍限制在良好環(huán)境下的簡單任務(wù)中。在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中的復(fù)雜協(xié)調(diào)問題，以目前的機器人技術(shù)還不能解決。