2009)。 In addition to limitations on manipulator configuration, their design could not guarantee exponential disturbance  tracking

and merely proved asymptotic disturbance tracking。 Both Chen et   al。

2。1。  Dynamic model of serial robotic manipulators

The following equation gives the dynamics of an n-DOF rigid serial manipulator (Spong, Hutchinson, & Vidyasagar,    2005):

MðqÞq€ þNðq,q_ Þþ Fðq_ Þ¼ sþ sext , ð1Þ

where

Nðq,q_ Þ¼ Cðq,q_ Þq_ þ GðqÞ, ð2Þ

n~n

(2000) and Nikoobin and Haghighi (2009) used explicit formulae    for

and is  the  vector  of  joint  positions,  MðqÞ A R

is  the the inertia matrices of a particular class of manipulators to solve the disturbance  observer  design  problem。  Although  these    disturbance

inertia    matrix,    Fðq_ Þ   is    the    vector    of    joint    friction    torques,

Cðq,q_ Þq_ A Rn~1    is   the   vector   of   Coriolis   and   centrifugal   forces,

n~1 observers  show  promising  results  in  disturbance  estimation,   their

GðqÞ A R is   the   gravity vector, is   the   vector   of the

 design is limited to planar, serial manipulators with revolute joints。 Industrial robots including 6-DOF articulated robotic arms such as EPSON C3 and PUMA 560 are, however, nonplanar。 Moreover, some of the  industrial  arms  such  as SCARA  manipulators  have prismatic

 joints in addition to revolute joints。 This serves as the motivation to

 control  torques  applied  to  the  joints,  and  sext A Rn~1   is  the  vector

of the external disturbances exerted to the     joints。

It  is  assumed  that  the  manipulator  velocity  vector  lies  in   a

 bounded  set, i。e。,

q_ A Dq_  ¼ fq_ A Rn  : Jq_ Jr Jq_ Jmaxg: ð3Þ

look  for  a general  design method。摘要机械手是高度非线性和耦合的不同类型的系统干扰，例如联合摩擦、未知的有效载荷、不同的接触点、和未建模动力学。这些干扰如果未被及时发现的话，会对机械手的性能造成负面影响，而利用扰动观测器是减少此类干扰的常用方法。除了排除干扰外，扰动观测器还能利用武力控制应用中的扰动。最近，已经有研究将非线性扰动观测器使用在机器人身上。尽管扰动跟踪的结果不错，但是早前设计的非线性扰动观测器设计仅仅能应用于平面串行关节的机械手。在本文中，提出了一般系统的方法来解决机器手无限之自由度的数目、类型的关节或机械手配置扰动观测器设计的问题。而且这种设计方法不需要精确的动态模型的机械手。此方法还将以前提出的线性和非线性扰动观测器放在了一个总的框架进行研究。有人提出模拟一个4自由度的平面关节型机器人来说明拟议的扰动观测器设计方法的有效性。实验将使用力反馈触觉设备来测出实验结果用以表明该设计方法的有效性。

1。介绍

机器人有不同类型的干扰，其定位精度和可重复性等的性能造成负面影响。因此，就必须采取某种形式的干扰的抑制或注意以达到所需的性能。自适应控制、活动卡尔曼滤波、H1控制、预测控制和滑模控制，属于机器人应用文献中提出的干扰抑制技术。近几年出现的替代这些技术的是使用所谓的“扰动观测器”显示框图的典型干扰观测器是使用机器人的应用程序中。大题来说，扰动观测器背后的想法是一次性的所有内部和外部未知的扭矩上料机械手成单一扰动期限，然后估计这位置的词，所采用的扰动观测器。扰动观测器的输出可以用于前馈补偿的干扰。由于这种补偿前馈，干扰观测器可以提供快捷、良好的跟踪性能合平滑控制行动无需使用大型反馈增益。例如，扰动观测器可能用于奋斗-联合控制在哪里，集体有联合联轴器、负载变化和动态不确定性市委集总参数的扰动项。有效抑制这些干扰解耦关节的动力学，并允许简单的控制器为每个自由度设计。另一个应用程序的干扰观察器是改善机械手跟踪性能通过摩擦估计来获得扰动损失的。论文网