D0I:10.13374斤.issnl001053x.1998.0B.046 第20卷第3期 北京科技大学学报 Vol.20 No.3 1998年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.1998 机器人多指手的自校正模糊控制* 于澈)原魁)余达太1)黄孝斌2》 1)北京科技大学信息工程学院，北京1000832)中国冶金设备总公司自动化部（项目八部），北京100711 摘要采用自校正模糊控制方法对北科大双拇指手进行控制.通过调整模糊控制的量化因子、比 例因子及控制规则，达到双拇指手能快速响应，抓握力无超调控制，并通过分级控制实现对质量· 未知的物体的稳定抓握，实验证明这种控制方法与常规模糊控制相比，具有较好的控制效果， 关键词自校正模糊控制；常规模糊控制：抓握力无超调控制；分级控制 分类号TP241.3 机器人多指手是一个复杂、非线性、并且对实时性要求很高的控制系统.因为模糊控制具 有对控制过程不要求有精确的数学模型、强鲁棒性等特点，常被用于机器人多手指控制.但 是，由于常规模糊控制中存在着：一旦模糊控制规则确定，即使控制效果不好，也无法调节模 糊控制规则：量化因子、比例因子在控制过程的不同阶段应该具有不同的值，而现在基本上是 在整个控制过程中作常量处理的缺点.所以，对复杂系统，仍很难取得满意效果.为了解决上 述问题，Yong-Tae Kim山基于滑动模态控制原理，提出了高效鲁棒的自学习模糊控制方法， 解决诸如设定点变化和外部扰动等问题；D.Stipanicev日提出了自调节自组织模糊控制方法， 解决如何建立一个好的控制规则和调节模糊控制器的问题；Kazuo Kignchi)提出了模糊一 神经网络控制方法，用于解决机器人操作过程中接触力的控制.以上方法，只是从不同角度解 决了上述问题中的某个问题，而对于像机器人多指手抓握力控制这样的复杂问题，并不能取 得比较满意的控制效果.本论文提出了采用自校正模糊控制的方法解决上述问题，并通过实 验证明这种控制方法的有效性， 1控制方案选择 1.1北科大双拇指手的特点 “北科大双拇指手”是一种具有3指14自由度的非仿人机器人多指手，因为它两侧的两 个手指都可以绕与手腕平行的轴转动，类似于人手拇指的功能，所以被称为“双拇指手该 手的特点是可以很方便地安装在普通工业机器人末端，与机器人配合完成对不同形状的物体 的抓取和简单操作等任务， 1.2控制方案选择 ()变目标值分级控制.人抓握物体的过程是一个对物体质量、抓握力不断学习的过程， 所以机器人多指手在抓握未知质量的物体时，也应该是一个对物体质量和抓握力不断学习的 1997-10-31收稿于澈男，27岁，博士生 *国家863”计划智能机器人组资助项目DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1998. 03. 046