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Fault Tolerant Control Scheme for Robotic Manipulators Affected by Torque Faults

机译：受到转矩故障影响的机器人机械手的容错控制方案

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A Fault Tolerant Control (FTC) scheme for robotic manipulators affected by actuator faults is proposed in this paper. The actuator fault consists in an unknown partial joint torque reduction, which causes a loss of the desired end-effector motion. The FTC scheme includes a Fault Detection and Diagnosis (FDD) system based on a first-order sliding mode observer, in order to detect and estimate the joint torque fault. The estimated fault is mapped into a kinematic deviation of the motion of the end effector from the desired one, and compensated at the level of the kinematic controller. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed scheme for a planar manipulator affected by two types of actuator faults, namely bias fault and partial torque fault.
机译：提出了一种受执行器故障影响的机器人机械手的容错控制（FTC）方案。致动器故障在于未知的部分关节扭矩降低，这会导致所需的末端执行器运动损失。 FTC方案包括一个基于一阶滑模观察器的故障检测与诊断（FDD）系统，以检测和估计关节扭矩故障。估计的故障被映射到末端执行器的运动与所需的运动之间的运动学偏差，并在运动学控制器的水平上进行补偿。仿真结果证明了该方案对于受两种类型的执行器故障（即偏置故障和部分转矩故障）影响的平面机械手的有效性。

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