自适应鲁棒控制器

高精度轨迹跟踪

针对气动人工肌肉驱动的仿生腿关节，通过Udwadia控制器实现参数自适应与鲁棒稳定性，解决了强非线性和时变不确定性下的高精度控制难题。

秦菲菲 · Zexuan, Liu · Xian, Yuanjie · Binrui, Wang · Zhang, Qiaoye · Chen, Yehwa

Machines 2026

参数信息

髋关节最大跟踪误差

0.05 rad

膝关节最大跟踪误差

0.1 rad

技术优势

误差够小

髋关节最大跟踪误差不超过0.05 rad，膝关节不超过0.1 rad，达到高精度轨迹跟踪。

强不确定性下仍稳定

通过Udwadia控制器的自适应律和Lyapunov稳定性分析，系统能有效应对复杂时变不确定性。

优于三种常规控制

数值仿真和硬件实验显示，该控制器相比三种传统控制算法具有更好的控制性能。

应用场景

• 软体机器人控制：为气动肌肉驱动的软体机器人提供抗扰高精度关节控制。
• 人形机器人关节控制：可提升仿人机器人关节轨迹跟踪精度与鲁棒性。
• 外骨骼驱动控制：让外骨骼在时变负载下保持稳定精准的关节运动。
• 工业机器人精密控制：为工业机器人精密轨迹控制提供应对不确定性的方案。