基于自适应权重WOA的机械臂接触力跟踪算法

摘要

为了提高机械臂末端的接触力跟踪控制精度，对自适应阻抗控制算法进行研究，构建了自适应阻抗控制器。通过引入自适应权重鲸鱼优化算法对自适应阻抗控制参数进行优化，提出一种基于自适应权重WOA的机械臂接触力控制方法。该方法能够实现对惯性系数、阻尼系数以及刚度系数的优化，在环境参数变化或接触力波动时，动态调整接触力跟踪策略，将接触力控制在设定的期望值附近。仿真与实验结果表明，该方法显著提升了机械臂末端与环境接触时接触力的跟踪控制精度，相较于传统阻抗控制，具有超调量小、收敛速度快的优势，能够有效降低实际接触力的跟踪误差，使实际接触力控制的误差在±1 N以内，展现出较好的稳定性与有效性。

关键词

机械臂 / 鲸鱼优化算法 / 自适应阻抗控制 / 力跟踪 / 自适应权重