[发明专利]一种具有主动波浪补偿功能的机器人系统

权利要求书

1.一种具有主动波浪补偿功能的机器人系统，该有主动波浪补偿功能的机器人系统安装在船舶上；其特征在于：包括横向导轨、纵向导轨、底盘、微惯导、机械臂、计算机和控制器；

所述横向导轨与纵向导轨互相垂直设置在同一水平面上，且横向导轨与纵向导轨铺设在船舶甲板上；所述底盘通过驱动电机可沿着互相垂直的横向导轨与纵向导轨往复移动；所述机械臂通过螺栓组固定连接在底盘上，机械臂跟随底盘沿着横向导轨或纵向导轨移动；所述微惯导位于机械臂的旁侧且连接固定在底盘上，实时测量因风浪引起的数据变换并向计算机发送所测试的数据；所述计算机与微惯导之间通过传感器进行数据交换，计算机处理微惯导输出的数据并进行处理以及建立模型、预测和输出数据；所述控制器的一端与计算机进行数据交换，控制器的另一端与机械臂相连并控制机械臂进行补偿运动。

2.根据权利要求1所述的一种具有主动波浪补偿功能的机器人系统，其特征在于：所述该系统的控制方法为：

S1：首先通过驱动电机将底盘、微惯导和机械臂通过横向导轨和纵向导轨移动到工作位置，并且明确目标点的位置；

S2：利用微惯导实时检测出船舶因风浪引起的变化，并将这些数据通过传感器输入到计算机中，并向计算机提供一个预测算法；

S3：根据微惯导输送的数据在计算机中进行滤波预处理和数据归一化处理并建立模型，计算机根据建立的模型和微惯导检测到的数据，预测波浪的情况；

S4：计算机根据预测的波浪情况确定目标点的在波浪作用下位置坐标，并与实际所明确的目标点坐标进行对比，计算出补偿数据；

S5：计算机将处理好的补偿数据发送给控制器，控制器驱动末端的机械臂进行补偿运动。

3.根据权利要求1所述的一种具有主动波浪补偿功能的机器人系统及其控制方法，其特征在于：所述微惯导能够实时检测出横摇、纵摇、艏摇、纵荡、横荡、垂荡以及纵荡、横荡和垂荡的速度数据。

4.根据权利要求2所述的一种具有主动波浪补偿功能的机器人系统及其控制方法，其特征在于：所述S2中建立模型为通过将微惯导输送的数据在零均值和平稳化处理后通过计算机计算出自相关函数acf和偏相关函数pacf,根据函数曲线判定的AR模型，根据判定的AR模型通过计算机识别出模型参数对船舶进行连续预测。

5.根据权利要求2所述的一种具有主动波浪补偿功能的机器人系统及其控制方法，其特征在于：所述微惯导、计算机、控制器和机械臂分别对应整个机器人系统的检测系统、补偿系统、控制系统和执行系统。