基于QPSO-MPC的绳驱动连续体机器人轨迹跟踪控制

作者：陈琦; 邸浩; 沈康宇

来源：华中科技大学学报(自然科学版)科技大学, 2023, 51(11): 23-29.

DOI：10.13245/j.hust.229388

• 自动控制技术
• 绳驱动连续体机器人
• 轨迹跟踪
• 量子粒子群优化
• 模型预测控制

针对目前绳驱动连续体机器人难以精确和平稳控制的问题，提出一种基于量子粒子群优化(QPSO)的模型预测控制(MPC)方法来实现约束条件下精确的轨迹跟踪．该控制器通过推导绳驱动连续体机器人驱动空间、关节空间与操作空间相互映射关系为连续体机器人建立运动学模型．通过机器人末端执行器坐标变换推导出机器人雅可比矩阵，并离散化得到机器人线性误差模型．在系统约束条件下，通过QPSO模型求解系统的动态控制量．实物平台实验结果表明：与传统MPC控制器相比，所设计的QPSO-MPC控制器平均误差减少了52.64%.

• 单位
  上海海事大学