起重机器人是生产制造、物流、建筑等国家重点产业的核心装备之一，在货物搬运、设备装配等领域发挥着重要作用，极大地提高了生产效率与经济效益。相比于平移式起重机器人，旋转式起重机器人增加了吊臂旋转/俯仰运动等功能，灵活性更高、可操作性更强且可达空间更广。然而，三维转动往往存在离心力与摩擦，系统具有更为复杂的动态特性与耦合关系，易引发不可驱动负载大幅摆动与定位误差，加之实际应用中参数/结构变化、驱动器饱和、外部扰动等，系统控制难度进一步增加。此外，随着吊运需求与环境日益复杂，亟须驱动多起重机器人协作完成搬运装配作业。
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2020年，教育部"青年长江学者"， 2021年，IEEE 杰出论文奖
目录
>前言
>第一部分 绪论
>第1章 研究现状与主要内容 3
>1.1 研究背景 3
>1.2 欠驱动机器人研究现状5
>1.2.1 省去部分执行机构的欠驱动系统 5
>1.2.2 具有非完整约束的欠驱动系统 .7
>1.2.3 基准欠驱动系统 9
>1.2.4 一类欠驱动系统 10
>1.3 欠驱动起重机器人研究现状 11
>1.3.1 平移式起重机器人控制方法设计与分析 13
>1.3.2 旋转式起重机器人控制方法设计与分析 15
>1.3.3 旋转式起重机器人研究现状分析与挑战 17
>1.4 本书主要研究内容 19
>第二部分 塔式起重机器人智能控制
>第2章 塔式起重机自适应消摆与积分定位控制 29
>2.1 问题描述 29
>2.2 控制器设计及稳定性分析 32
>2.3 实验结果与分析 39
>2.4 本章小结 43
>第3章 基于状态观测器与摩擦补偿的塔式起重机饱和输出反馈控制 44
>3.1 问题描述 44
>3.2 控制器设计及稳定性分析 45
>3.3 实验结果与分析 54
>3.4 本章小结 61
第4章 有限时间收敛非线性塔式起重机器人滑模跟踪控制 62
>4.1 问题描述 62
>4.2 控制器设计与稳定性分析 63
>4.3 实验结果与分析 71
>4.4 本章小结 74
>第5章 基于参数估计的变绳长塔式起重机的输出反馈控制 75
>5.1 问题描述 75
>5.2 控制设计及稳定性分析.78
>5.3 实验结果与分析 86
>5.4 本章小结 91
>第6章 五自由度塔式起重机多目标最优轨迹规划 93
>6.1 问题描述 93
>6.2 考虑状态约束的多目标最优轨迹规划 95
>6.3 实验结果与分析 103
>6.4 本章小结 110
>第三部分 桅杆式起重机器人智能控制
>第7章 三维桅杆式起重机最优轨迹规划与运动控制 115
>7.1 问题描述 115
>7.2 基于非线性动态的最优轨迹规划 118
>7.3 实验结果与分析 123
>7.4 本章小结 128
>第8章 考虑运动约束的三维桅杆式起重机非线性运动控制 129
>8.1 问题描述 129
>8.2 控制器设计及稳定性分析 131
>8.3 实验结果与分析 137
>8.4 本章小结 141
>第9章 四自由度桅杆式起重机自适应动态估计与消摆控制 142
>9.1 问题描述 142
>9.2 控制器设计及稳定性分析 143
>9.3 实验结果与分析 150
>9.4 本章小结 154
第四部分 双桅杆式起重机器人智能控制
>第10章 面向双桅杆式起重机的时变输入整形控制 161
>10.1 问题描述 161
>10.2 输入整形器设计及分析 164
>10.2.1 模型分析 164
>10.2.2 极不灵敏型输入整形器 167
>10.3 实验结果与分析 168
>10.4 本章小结 174
>第11章 考虑驱动器饱和约束的输出反馈控制 176
>11.1 问题描述 176
>11.2 控制器设计及稳定性分析 182
>11.3 实验结果与分析 189
>11.4 本章小结 195
>第12章 抑制吊臂运动超调的自适应积分控制 196
>12.1 问题描述 196
>12.2 控制器设计与稳定性分析 197
>12.3 实验结果与分析 206
>12.4 本章小结 211
>第13章 考虑参数不确定性的自适应滑模轨迹跟踪控制 212
>13.1 问题描述 212
>13.2 控制器设计及稳定性分析 214
>13.3 实验结果与分析 224
>13.4 本章小结 229
>第五部分 本书总结
>第14章 工作总结及展望 233
>14.1 本书工作总结 233
>14.2 后续工作展望 235
>参考文献 236
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