头盔伺服系统的主动柔顺控制

• 作者: 刘晖 吴东苏 李鹏 顾宏斌
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 工学
• 关键词: 并联机构 头部运动预测 主动柔顺控制 位置控制 动力学模型 阻抗控制 位/力混合控制
• 年，卷（期）: 2012,（5）
• 所属期刊栏目: 材料工程与机械制造
• 页码范围: 928-939
• 分类号: V244|TH113
• 语种: 中文

摘要

对头盔伺服系统(HMDPM)主动柔顺控制策略的主要内容——轨迹规划和控制方法进行了研究.首先,采用基于力反馈和滑动杆动力学模型的头部运动预测法进行轨迹规划,该方法利用并联机构(PM)分支杆长与运动平台位姿间的映射关系,通过力反馈信息和6-3UPS并联机构滑动杆动力学模型对头部运动进行预测,为头盔伺服系统的位置控制提供期望轨迹；然后,基于头盔伺服系统的动力学模型对系统的惯性项和非线性项进行了计算,设计了惯性项和非线性项补偿控制器,在进行头部运动跟踪的同时,实现了头盔显示器与头部间接触力的控制；最后,采用SimMechanics模块建立了HMDPM-人交互模型,并进行了相关验证实验.仿真结果表明,基于力反馈和滑动副滑动杆动力学模型的头部运动预测法能实时地、较为准确地预测出头部运动位置；基于动力学模型的惯性和非线性项补偿控制器不仅可以较为准确地跟踪头部运动,而且还能有效地减小头盔显示器与头部间的接触力,降低执行机构的刚度、减少系统摩擦力等非线性因素对使用者的干扰.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	顾宏斌	南京航空航天大学民航学院	92	820	14.0	25.0
2	刘晖	南京航空航天大学民航学院	20	116	7.0	10.0
3	李鹏	南京航空航天大学民航学院	87	825	15.0	25.0
4	吴东苏	南京航空航天大学民航学院	29	135	7.0	10.0