为提高6自由度液压机器人电液驱动系统的控制性能,针对电液位置伺服系统的非线性和不确定性,建立了6自由度液压机器人后臂电液位置伺服系统的数学模型,提出了3阶自抗扰控制方案,通过对系统内扰和外扰进行估计和补偿,实现对位置的控制。仿真结果表明,所设计的自抗扰控制器不仅能满足系统对快速性和准确性的要求,而且还能有效抑制负载突变或未知扰动对系统性能的影响,与传统PID控制相比,其具有更强地鲁棒性和抗扰动能力,能满足6自由度液压机器人控制系统动态性能的基本要求。

液压重载二自由度手爪作为机械臂的末端属具,对机械臂的抓取精准度、鲁棒性等有着重要影响。然而,液压系统的非线性、参数时变性等特征限制了手爪的应用。基于一种重载二自由度液压手爪研究了自适应滑模控制方法,并在四种负载工况下进行位置控制仿真。结果表明,自适应滑模控制器能够有效对二自由度手爪实现精确的位置控制。在重载工况下,与PID控制器、滑模控制器相比,自适应滑模控制器的控制误差可分别缩小85%、60%以上。

为了满足某液压机器人对于特殊工况下的混凝土振捣需求,设计了基于导纳算法的柔顺控制器。以电液比例阀控缸系统为研究对象,建立了系统的动态数学模型,并利用MATLAB、AMESim和Simcenter 3D软件各自优势,搭建了一种多学科融合的机电液一体化联合仿真平台,对电液比例阀控缸系统进行了弹簧阻尼负载和刚性碰撞2种不同工况下的多算法联合对比仿真分析。结果表明,设计的导纳柔顺控制器使得电液比例系统具备了对环境刚度的快速响应能力,导纳算法可根据实际负载力对内环位置控制器的位移信号进行及时修正,有效避免剧烈的刚性碰撞,体现良好的柔顺性和鲁棒性。

为提高液压四足机器人的控制性能和足端轨迹跟踪效果,将自适应模糊PID算法用于机器人腿关节控制,并对PID参数进行实时增量调节.建立阀控非对称缸系统的数学模型,分析其伸出和缩回运动时由非线性、参数时变等因素导致的控制问题,利用AMESim-Simulink联合仿真模型对算法的控制效果进行了仿真,并在单腿试验平台上进行了实物样机测试.结果表明：自适应模糊PID算法的控制效果在减小调节时间、抑制干扰等方面相比常规PID有较大改善.该控制算法提高了机器人的动态跟踪性能,易于工程应用,有利于机器人的运动控制.