积分滑模控制及抖振抑制研究用于仿人机器人头部控制

积分滑模控制及抖振抑制研究用于仿人

机器人头部控制

杨扬孙奎刘宏曹宝石

哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室，黑龙江　哈尔滨　１５０００１　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｇｒａｌ　Ｓｌｉｄｉｎｇ　Ｍｏｄｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ｃｈａｔｔｅｒｉｎｇ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｎ　ａ　Ｈｕｍａｎｏｉｄ Ｒｏｂｏｔ＇ｓ　Ｈｅａｄ　

ＹＡＮＧ　ＹａｎｇＳＵＮ　ＫｕｉＬＩＵ　ＨｏｎｇＣＡＯ　Ｂａｏ　－　ｓｈｉ

摘要：介绍了ＨＩＴ三自由度仿人机器人头部的

机械和电气结构，将积分滑模控制算法应用于头部

追踪控制，实现了对闭环系统极点的任意配置，克服

了建模不准确、外部干扰等因素的影响，使滑动模态

发生在运动初始时刻，并贯穿于整个响应过程。同

时提出了一种简单易行的方法——切换函数比例法

来抑制积分滑模控制的抖振。经与传统的ＰＩＤ加

摩擦力补偿控制和基于计算力矩法的滑模变结构控

制对比，实验证明了提出的控制方法具有较高的跟

踪精度并且抖振较小、抗干扰性较强。

关键词：仿人机器人头部；积分滑模控制；抖振

抑制；目标跟踪

ＴＰ２４２．３

Ａ

１００１－２２５７（２０１１）１０－００６１－０５

２０１１－０４－０８

万方数据