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Flexible-link robots with combined trajectory tracking and vibration control

机译：结合了轨迹跟踪和振动控制的柔性链接机器人

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This work deals with asymptotic trajectory tracking and active damping injection on a flexible-link robot by application of Multiple Positive Position Feedback. The flexible-link robot is modeled and validated by using finite element methods and experimental modal analysis, and then a reduced order model of the flexible-link robot dynamics, up to the first dominant vibration modes, is employed for experimental evaluation on a test rig. Then, a combined control scheme is synthesized in two parts: first, a Sliding-Mode Control based on a cascaded Proportional-Integral-Derivative for regulation and trajectory tracking tasks, via a direct current motor torque as the control input for the overall system dynamics, and, second, a Multiple Positive Position Feedback for active vibration control and attenuation of residual vibrations on the tip position, via the input voltage applied to a piezoelectric patch actuator attached directly on the flexible beam. The results are evaluated on an experimental platform, where the dynamic performance of the overall active vibration control scheme leads to fast and effective tracking results, with damping ratios increased up to 300%. (C) 2019 Elsevier Inc. All rights reserved.
机译：这项工作通过应用多个正位置反馈来处理柔性链机器人上的渐近轨迹跟踪和主动阻尼注入。通过使用有限元方法和实验模态分析对柔性链接机器人进行建模和验证，然后将柔性链接机器人动力学的降阶模型（直至第一个主要振动模式）用于试验台的实验评估。 。然后，将组合的控制方案分为两部分：首先，基于级联比例-积分-导数的滑模控制，用于调节和轨迹跟踪任务，通过直流电动机转矩作为整个系统动力学的控制输入第二个是多重正位置反馈，用于通过施加到直接连接到柔性梁上的压电贴片致动器的输入电压来主动控制振动并衰减尖端位置上的残留振动。在一个实验平台上评估结果，在该平台上，整个主动振动控制方案的动态性能可带来快速有效的跟踪结果，阻尼比最高可提高300％。 （C）2019 Elsevier Inc.保留所有权利。

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