基于多關節機器人的能量最小消耗控制策略

摘 要：為了能夠在有限的能量供給的情況下延長機器人運行時間，針對此類機器人在運動中的耗能問題，提出一種通過改進梯形升降速算法來實現多關節機器人能量最小消耗的控制方法。首先對多關節機器人的協調控制及能耗問題進行了研究，利用梯形升降速算法的速度函數與伺服電機耗能之間的關系推導出該算法的能量函數；然后通過求解能量函數最小值，得出梯形速度曲線基于能量最優的時間參數，利用該時間參數來設定伺服電機各運動階段的時間，使機器人耗能最小。最后通過實驗計算及分析，驗證了所述控制策略在解決機器人耗能最小化問題上的有效性。