摘要

变刚度驱动器(VSA)作为发展新一代柔性机器人的核心技术之一,由于其模型存在参数不确定性和外部干扰等原因,针对变刚度驱动器控制器的设计仍面临着挑战。本文提出了一种基于非线性干扰观测器(NDOB)的复合控制方法,用于实现模型扰动下的变刚度驱动器刚度与位置控制。与现有针对变刚度驱动器的非线性控制方法相比,基于干扰观测器的复合跟踪控制方法其最显著的优势在于:引入一种新的建模方法用于分析变刚度驱动器在模型参数不确定、外部干扰和弹性形变等复杂摄动时的动力学;提出一种基于反馈线性化和NDOB的复合控制方法以提高驱动器跟踪精度,增加驱动器针对不确定因素时的鲁棒性。仿真和物理样机试验均验证了该所提控制方法的有效性。