摘要：针对目前机械手腕结构复杂、集成度低、运动耦合、抗不确定因素＂干扰＂能力差等问题,提出一种由相对独立运动链组成的三自由度高集成解耦球型腕机构及其自适应滑模控制方法。球型腕采用双半球和双万向节的解耦结构保证腕关节的紧凑性与灵活性。分析运动传递关系,推导正、逆运动学方程及动力学方程,建立作业空间与关节空间的运动传递关系和系统控制模型,构建三自由度解耦球型腕试验平台。主动控制系统采用非线性Terminal滑膜控制器结合RBF神经网络算法评估不确定性上界,保证系统控制误差快速收敛,利用Lyapunov稳定性理论证明控制系统的稳定性。仿真和试验结果表明该控制方法对不确定性扰动不敏感,削弱滑模控制的＂抖振＂,能够快速、准确地跟踪轨迹,实现精确的定位控制。

关键词：三自由度球型腕 滑模控制 rbf神经网络 轨迹跟踪 

单位：大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室 大连116024