模糊控制是應用Z廣的一種智能控制，它具有多種結構形式，如 PID 模糊控制、自組 織模糊控制、自校正模糊控制、自學(xué)習模糊控制、專(zhuān)家模糊控制等。其中，自校正模糊控制屬于自適應模糊控制。下面提出一種由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )訓練模糊控制規則的自適應模糊控制 器，并把它應用于附加力外環(huán)的機器人力/位置混合控制。

隨著(zhù)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應用，對機器人的力/位置控制顯得愈加重要，特別 是在一些高精度作業(yè)的場(chǎng)合更是如此。在以往的機器人力/位置控制方案中，為了加入力 控制信號，通常需要對一般工業(yè)機器人原有的位置控制器進(jìn)行改造或重新設計控制器。

我們提出一種附加力外環(huán)的機器人力/位置自適應模糊控制方法，在不改變機器人 原有位置控制器的前提下實(shí)現力/位置自適應模糊控制。其主要思想是把力控制器的輸 出作為位置控制給定的修正值，通過(guò)提高位置控制的精度達到控制力的目的，并利用自 適應模糊控制的魯棒性，使控制系統對不同的剛性環(huán)境具有自適應能力。在控制過(guò)程 中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(NN) 不直接進(jìn)行控制，而僅僅根據輸入信號確定相應的模糊規劃調整因 子。實(shí)驗結果表明，該方法不僅使模糊控制系統的自適應能力得到提高，而且克服了神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò )在控制中實(shí)時(shí)性差的缺點(diǎn)，系統的動(dòng)、靜態(tài)響應性能、自適應能力和魯棒性均得 到顯著(zhù)改善。

所提出的附加力外環(huán)的機器人力/位置自適應模糊控制方法，應用在一臺帶力傳感器 的Zebra-ZERO(斑馬)6關(guān)節機器人上，其模型如圖5-26所示。機器人的位置控制器為常 規PID 控制，且人-機接口界面只提供簡(jiǎn)單的操作指 令，如初始化指令、狀態(tài)輸出指令、關(guān)節角移動(dòng)指 令等。在實(shí)現跟蹤控制時(shí)，固定j₁,j₄ 和 j₆ 三個(gè)關(guān) 節，由j2 和j₃ 關(guān)節在x₂ 方向實(shí)現跟蹤，并對x₁ 方 向的接觸力進(jìn)行控制，關(guān)節js 使機器人末端執行器 與跟蹤面垂直。整個(gè)控制系統由一臺PC486 主機(帶 機器人控制器)、電源、控制接口板及機器人主體組 成，其系統原理框圖如圖5-27所示。