7自由度ロボットマニピュレータの適応タスク空間非特異ターミナルスーパーツイスティングスライディングモード制御
Adaptive Task Space Non-Singular Terminal Super-Twisting Sliding Mode Control of a 7-DOF Robotic Manipulator
7自由度ロボットアームの軌道追従を高精度かつ低チャタリングで実現するため、適応ゲインを備えたタスク空間非特異ターミナルスーパーツイスティングスライディングモード制御を提案し、シミュレーションと実機実験で外乱下での有効性を示した。
著者: L. Wan, S. Smith, Y. -J. Pan, E. Witrant
分類: eess.SY, cs.RO, cs.SY
原文アブストラクト
This paper presents a new task-space Non-singular Terminal Super-Twisting Sliding Mode (NT-STSM) controller with adaptive gains for robust trajectory tracking of a 7-DOF robotic manipulator. The proposed approach addresses the challenges of chattering, unknown disturbances, and rotational motion tracking, making it suited for high-DOF manipulators in dexterous manipulation tasks. A rigorous boundedness proof is provided, offering gain selection guidelines for practical implementation. Simulations and hardware experiments with external disturbances demonstrate the proposed controller's robust, accurate tracking with reduced control effort under unknown disturbances compared to other NT-STSM and conventional controllers. The results demonstrated that the proposed NT-STSM controller mitigates chattering and instability in complex motions, making it a viable solution for dexterous robotic manipulations and various industrial applications.
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