| 夏浩,崔奇,滕游,刘安东.基于DMPC的多机械臂协同操作控制[J].高技术通讯(中文),2023,33(4):428~435 |
| 基于DMPC的多机械臂协同操作控制 |
| Multi-manipulator cooperative control based on DMPC |
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| DOI：10. 3772/ j. issn. 1002-0470. 2023. 04. 010 |
| 中文关键词: 多机械臂； 协同控制； 迭代线性二次型调节器(iLQR)； 分布式预测控制算法(DMPC) |
| 英文关键词: multiple-manipulators, cooperative control, iterated linear quadratic regulator (iLQR), distributed predictive control（DMPC） |
| 基金项目: |
| 作者 | 单位 | | 夏浩 | (浙江工业大学信息工程学院杭州 310023) | | 崔奇 | (浙江工业大学信息工程学院杭州 310023) | | 滕游 | (浙江工业大学信息工程学院杭州 310023) | | 刘安东 | (浙江工业大学信息工程学院杭州 310023) |
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| 中文摘要: |
| 针对多机械臂协作搬运中的编队稳定性和协同控制优化问题，提出了一种基于迭代线性二次型调节器(iLQR)的分布式预测控制算法(DMPC)。首先，对机械臂动力学模型中的末端接触力进行受力分析，从而得到机械臂的状态空间模型。其次，通过定义多机械臂系统的刚性编队约束来维持搬运途中编队结构的稳定。然后，将编队约束整合到DMPC的代价函数中用于建立约束最优化问题，并利用iLQR算法求解优化问题。最后，仿真实验验证了所提算法的有效性。 |
| 英文摘要: |
| In order to solve formation stability and cooperative control optimization during multi-manipulators cooperative transportation, a distributed predictive control（DMPC） method is proposed for multiple manipulators under iterated linear quadratic regulator (iLQR) method. Firstly, the state space models of the manipulators are derived by analyzing the end contact forces in the dynamic model of the manipulators. The rigid formation constraints of multi manipulator system are defined to maintain the stability of formation structure during transportation. Furthermore, the formation constraints are integrated into the cost function of DMPC to establish the constrained optimization problem, and the optimization problem is solved by using iLQR algorithm. Finally, simulated experiments are conducted with the proposed control algorithm to verify its effectiveness. |
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