基于力反馈的柔性机械手控制策略设计实现开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着机器人技术的发展，柔性机械手以其轻量化、安全性以及对非结构化环境的良好适应性，在医疗、服务、工业等领域展现出巨大的应用潜力。

然而，柔性机械手也存在着控制难度大、精度难以保证等挑战，尤其是在与环境交互时，如何实现安全、稳定、精确的力控制成为亟待解决的关键问题。

本选题旨在研究基于力反馈的柔性机械手控制策略，提高柔性机械手在与环境交互过程中的安全性、稳定性和操作精度，从而拓展其应用范围。

2. 本选题国内外研究状况综述

柔性机械手作为机器人领域的一个重要分支，近年来受到了国内外学者的广泛关注。

在力反馈控制方面，国内外学者也进行了一系列的研究，取得了一些进展。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将针对柔性机械手的力反馈控制问题，展开以下几个方面的研究：
1.柔性机械手建模与分析:建立柔性机械手的动力学模型，并结合力传感器模型，分析其运动学和动力学特性，为控制策略设计提供理论依据。

2.力反馈控制策略设计:研究基于阻抗控制、滑模控制、自适应控制等方法的力反馈控制策略，并对比分析不同控制策略的优缺点，选择合适的控制策略应用于柔性机械手。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真实验和实际测试相结合的方法，逐步推进研究工作：
1.首先，进行文献调研，了解柔性机械手和力反馈控制技术的国内外研究现状，为研究方向的确定和研究方法的选择提供参考。

2.其次，建立柔性机械手的动力学模型，分析其运动学和动力学特性，为控制策略设计奠定理论基础。

3.然后，设计基于力反馈的控制策略，包括阻抗控制、滑模控制、自适应控制等，并通过仿真实验验证不同控制策略的性能。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.将多种先进的控制策略，如自适应控制、滑模控制等，应用于柔性机械手的力反馈控制，并对比分析不同控制策略的性能，为柔性机械手的控制提供新的思路。

2.结合实际应用需求，设计并实现基于力反馈的柔性机械手控制系统，验证控制策略的有效性，并对实验结果进行深入分析，为柔性机械手的实际应用提供参考。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.孙立宁,刘金存,葛文杰,等.柔性机器人臂建模与控制综述[j].自动化学报,2020,46(01):1-16.

2.张宪民,杜志江,王硕,等.柔性机械臂动力学建模与控制方法研究综述[j].机械工程学报,2019,55(12):10-26.

3.丁宁,马书根,刘宏昭,等.柔性机器人动力学建模与控制研究综述[j].宇航学报,2018,39(01):1-14.