第7卷第4期 智能系统学报 Vol.7 No.4 2012年8月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Aug.2012 D0I:10.3969/j.issn.16734785.201205057 网络出版地址：http://ww.cnki.net/kems/detail/23.1538.TP.20120712.1114.009.html 基于止血机制的冗余并联机器人精准容错控制 郭崇滨12，郝矿荣12，丁永生12 (1.东华大学信息科学与技术学院，上海201620：2.数字化纺织服装技术教育部工程研究中心，上海201620)》 摘要：冗余并联机器人具有冗余容错能力，能在局部故障的情况下继续工作.而设备的机械间隙无法完全避免，并 且较难建立精准的机械间隙模型，因此基于运动学冗余的常规容错方法较难实现精准容错控制.基于生理止血调控 机制，考虑冗余并联机器人控制特性和机械间隙因素，提出一种新颗的精准容错控制器.与止血机制类似，该控制器 不但能够进行子通道误差优化，而且能进行全局故障辨识和容错补偿.利用2-D0℉冗余并联机器人进行了真实实 验.结果表明，提出的精准容错控制器的控制精度和容错能力均比传统控制器有较大提高， 关键词：冗余并联机器人；精准容错控制；生理止血机制：机械间隙；协同智能控制 中图分类号：TP242文献标志码：A文章编号：16734785(2012)04032106 Hemostasis mechanism based precise fault-tolerant control for redundant parallel manipulator GUO Chongbin'2,HAO Kuangrong'2,DING Yongsheng'2 (1.College of Information Sciences and Technology,Donghua University,Shanghai 201620,China;2.Engineering Research Center of Digitized Textile Fashion Technology,Ministry of Education,Shanghai 201620,China) Abstract:Due to redundancy fault tolerance,redundant parallel manipulator can continue working even when meet- ing some local faults.However,the manipulator's mechanical clearance cannot be eliminated,and it is hard to es- tablish a precise mechanical clearance model.Therefore,kinematic redundancy-based conventional fault-tolerant methods can hardly achieve precise fault-tolerant control.Considering the control characteristic and mechanical clearance of the redundant parallel manipulator,based on the physiological hemostasis control mechanism,a novel precise fault-tolerant controller (PFTC)is proposed.Similar to the hemostasis mechanism,the PFTC optimizes the sub-channel,meanwhile,identifies global faults and makes fault-tolerant compensation.A 2-DOF redundant paral- lel manipulator was used for actual experiment.The result shows that comparing with conventional controller,the proposed PFTC owns better control precision and fault-tolerant capability. Keywords:redundant parallel manipulator;precise fault-tolerant control;physiological hemostasis mechanism;me- chanical clearance;intelligent cooperative control 并联机器人由多个支链组成，每个支链通常又个部件发生故障，那么对应的支链就会受到影响，从 包括传感器、连接杆、主动关节、被动关节等。一旦某 而导致目标任务无法完成.采用运动学冗余解决机 械故障问题，是一种比较普遍的方法.其中，冗余控 收稿日期：201205-31.网络出版日期：201207-12. 制器算法设计至关重要，直接决定着容错性能的优 基金项目：国家自然科学基金重点资助项目(61134009)：国家自然科 劣.许多学者还利用冗余并联机器人的容错能 学基金资助项目(60975059,60775052)；国家TER计划国 内配套研究资助项目(2010GB108004):教育部高等学校 力[2]、力矩恢复能力)、可操纵性4进行容错控制 博士学科点专项科研基金资助项目(20090075110002)；上 海市优秀学术带头人计划资助项目(11XD1400100);上海 器设计.此外，一些智能控制方法也有着不错的效 市科学技术委员会重点基础研究资助项目(11JC1400200, 果，如人工神经网络应用于机器人容错、蔽障、奇异 10JC1400200);上海市科学技术委员会技术标准专项资助 项目(10DZ0506500). 点避免等方面5]，自适应模糊智能容错控制器在复 通信作者：郝矿荣.E-mail:krhao@dhu.eu.cn, 杂的机械设备上有着更好的容错效果[6.但是，这些