[发明专利]一种基于机器人模型的机器人接触力观测系统

权利要求书

1.一种基于机器人模型的机器人接触力观测系统。系统由一个机器人控制器、一个工业机械臂、和上位机控制系统组成。机器人控制器与工业机械臂和上位机控制系统进行通讯，基于机器人模型的接触力观测系统运行在上位机软件。

2.根据权利要求1所述的基于机器人模型的接触力观测算法，其特征在于该方法基于机器人动力学模型及相应的模型不确定性补偿器，该接触力观测算法具有在有限时间内收敛的特性，而且能够同时观测出接触力和系统的状态。

3.根据权利要求1所述的机器人接触力观测系统，其特征在于对接触力的观测分为如下几个步骤：

S1,设计出工业机械臂各关节的运动轨迹，使得机器人的动力学参数能够被识别出；

S2,命令机器人按照(1)中设计的参考轨迹进行运动，记录下机器人各关节的位置、速度和扭矩(电流)；

S3,将S2中获得的机器人各关节的的位置、速度和扭矩(电流)，进行机器人动力学参数识别；

S4,采集更多的机器人各关节在其它的命令轨迹下的位置、速度和扭矩(电流)；

S5,将S3中获得的动力学参数，和S4中的新的命令轨迹，基于机器人的逆向动力学参数模型，并计算出各关节的扭矩冗差；

S6,将S4和S5中作为输入输入一个神经网络，进行学习；

S7,步骤S6中的神经网络将作为机器人动力学不确定性补偿器；

S8,基于高阶滑模观测器和S7中的动力学不确定性补偿器，对机器人的末端接触力和系统状态进行观测。