An Adaptive Compensator for Robot Manipulator with Unknown Frictions

미지의 마찰력을 갖는 로봇 매니퓰레이터에 대한 적응보상기

This paper presents an adaptive compensator using the fuzzy systems for robot manipulator with unknown frictions. In general, frictions are neglected or dynamic frictions are only considered in robot control theories. The proposed control method considers viscous frictions as well as dynamic frictions. Using the property that the frictions of joints are decoupled, SISO-fuzzy systems are utilized to approximate each friction. The stability of overall control system is proven and the adaptive laws are derived based on Lyapunov stability theorey. To verify the validity of the proposed control strategy, the results of computer simulations are shown for 2-link robot manipulator. The ability of approximating of the fuzzy system is also shown.

본 논문은 미지의 마찰력을 갖는 로봇 매니퓰레이터에 대하여 퍼지시스템을 이용한 적응보상기를 제안한다. 일반적인 로봇제어이론에서는 대부분 마찰력을 무시하거나 단순히 다이나믹 마찰력만을 고려한다. 본 논문에서는 다이나믹 마찰력뿐만 아니라 비스코스 마찰력까지도 고려한 제어방식이다. 마찰력이 관절마다 결부되지 않는다는 성질을 이용하여 각 관절에 해당하는 마찰력을 SISO 퍼지시스템으로 근사하며 전체제어시스템이 안정도를 Lyapunov 안정도 이론을 이용하여 증명하고 적절한 적응법칙을 설계한다. 제안된 제어방식의 타당성을 보이기 위해 2-링크 로봇 매니퓰레이터에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 보이고 각 링크에 대한 마찰력을 퍼지시스템이 잘 근사한다는 것을 보인다.