摘要:微机电系统在生物医学领域具有巨大的应用潜力,以压电陶瓷为基础设计的压电驱动系统在微纳操作高精度控制领域 发挥着重要作用。 在各领域的实际应用中,微操系统与环境的交互一直是研究的热门方向。 由于微尺度下跟踪力误差相比宏 观尺度下更不可忽略,因此微操作臂与环境接触力的精准控制是提高微操作准确度的关键。 为此本文提出一种力跟踪阻抗控 制策略,能够在操作过程中实现对接触力的精确跟踪。 考虑到阻抗模型对环境参数要求较高,本文提出了扩展卡尔曼滤波器对 外部环境参数进行在线估计的方法。 实验结果表明,所提控制方法能够成功实现微操作臂-环境交互模型的力跟踪控制并且 有良好的跟踪精度,力跟踪平均绝对误差为 7. 82 mN,均方根误差为 10. 16 mN,因此该方法对不确定性环境下接触力的精确跟 踪具有可行性。