[发明专利]超冗余柔性机器人的控制方法及系统、计算机存储介质有效
| 申请号： | 201810767326.5 | 申请日： | 2018-07-13 |
| 公开（公告）号： | CN108908332B | 公开（公告）日： | 2021-07-30 |
| 发明（设计）人： | 徐文福;牟宗高;刘天亮;梁斌 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学（深圳） |
| 主分类号： | B25J9/16 | 分类号： | B25J9/16 |
| 代理公司： | 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 | 代理人： | 唐致明;洪铭福 |
| 地址： | 518000 广东省深圳市南*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 冗余 柔性 机器人 控制 方法 系统 计算机 存储 介质 | ||
1.一种超冗余柔性机器人的动力学控制方法，其特征在于，包括
规划超冗余柔性机器人期望的万向节关节运动量；
根据所述期望的万向节关节运动量获取所述超冗余柔性机器人的期望的驱动绳运动量，并根据所述期望的驱动绳运动量获取期望的电机运动量；
根据所述期望的电机运动量和实际的电机运动量获取实际的PD控制力矩；
根据所述期望的万向节关节运动量获取万向节关节期望的驱动力矩，并根据所述期望的驱动力矩获取万向节坐标系下的期望的驱动力矩；
根据所述万向节坐标系下的期望的驱动力矩获取驱动绳的驱动力，并根据所述驱动绳的驱动力获取驱动绳对应电机的期望的前馈控制力矩；
根据所述实际的PD控制力矩和期望的前馈控制力矩获取实际的电机输出控制力矩；
根据所述实际的电机输出控制力矩获取驱动绳的拉力，并将所述拉力转换成万向节的驱动力矩；
根据所述万向节的驱动力矩仿真控制超冗余柔性机器人；
获取所述超冗余柔性机器人实际的万向节关节运动量，并根据所述实际的万向节关节运动量获取实际的驱动绳运动量，根据所述实际的驱动绳运动量获取实际的电机运动量。
2.根据权利要求1所述的超冗余柔性机器人的动力学控制方法，其特征在于，所述万向节关节运动量包括万向节的转动角度、万向节的转动角速度和万向节的转动角加速度。
3.根据权利要求1所述的超冗余柔性机器人的动力学控制方法，其特征在于，所述驱动绳运动量包括驱动绳的长度、驱动绳的长度变化速度和驱动绳的长度变化加速度。
4.根据权利要求1所述的超冗余柔性机器人的动力学控制方法，其特征在于，所述电机运动量包括电机的转动角度、电机的转动角速度和电机的转动角加速度。
5.根据权利要求1至4任一项所述的超冗余柔性机器人的动力学控制方法，其特征在于，通过笛卡尔空间任务规划超冗余柔性机器人期望的万向节关节运动量。
6.一种超冗余柔性机器人的动力学控制系统，其特征在于，包括
轨迹规划模块，用于规划超冗余柔性机器人期望的万向节关节运动量；
运动学转换模块，用于根据所述期望的万向节关节运动量获取所述超冗余柔性机器人的期望的驱动绳运动量，并根据所述期望的驱动绳运动量获取期望的电机运动量；
PD控制模块，用于根据所述期望的电机运动量和实际的电机运动量获取实际的PD控制力矩；
逆动力学模块，用于根据所述期望的万向节关节运动量获取万向节关节期望的驱动力矩，并根据所述期望的驱动力矩获取万向节坐标系下的期望的驱动力矩；
力矩转换模块，用于根据所述万向节坐标系下的期望的驱动力矩获取驱动绳的驱动力，并根据所述驱动绳的驱动力获取驱动绳对应电机的期望的前馈控制力矩；
前馈补偿模块，用于根据所述实际的PD控制力矩和期望的前馈控制力矩获取实际的电机输出控制力矩；
关节驱动模块，用于根据所述实际的电机输出控制力矩获取驱动绳的拉力，并将所述拉力转换成万向节的驱动力矩；
超冗余柔性机器人模型，用于根据所述万向节的驱动力矩仿真控制超冗余柔性机器人；
关节传感器模块，用于获取所述超冗余柔性机器人实际的万向节关节运动量，并根据所述实际的万向节关节运动量获取实际的驱动绳运动量，根据所述实际的驱动绳运动量获取实际的电机运动量。
7.根据权利要求6所述的超冗余柔性机器人的动力学控制系统，其特征在于，所述轨迹规划模块通过笛卡尔空间任务规划超冗余柔性机器人期望的万向节关节运动量。
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