[发明专利]连续体机器人轨迹跟踪控制方法、装置和计算机设备

权利要求书

1.一种连续体机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取目标轨迹信息与实际轨迹信息；所述实际轨迹信息包括操作空间速度与驱动空间速度；

基于所述操作空间速度与所述驱动空间速度之间的非线性映射关系，获取所述目标轨迹信息与所述实际轨迹信息之间的驱动状态变化率；

根据所述驱动状态变化率，生成机器驱动状态信号；

将所述机器驱动状态信号发送至机器人，供所述机器人根据所述机器驱动状态信号进行轨迹跟踪控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述操作空间速度与所述驱动空间速度之间的非线性映射关系，获取所述目标轨迹信息与所述实际轨迹信息之间的驱动状态变化率，包括：

确定所述目标轨迹信息中的目标轨迹坐标，以及，确定所述实际轨迹信息中的实际轨迹坐标；

根据所述目标轨迹坐标与所述实际轨迹坐标，构造轨迹误差函数；

根据所述轨迹误差函数，获取第一轨迹误差变化率与第二轨迹误差变化率；

根据所述操作空间速度与所述驱动空间速度之间的非线性映射关系、所述第一轨迹误差变化率以及所述第二轨迹误差变化率，获取所述驱动状态变化率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述轨迹误差函数，获取第一轨迹误差变化率与第二轨迹误差变化率，包括：

基于零化动力算法，确定第一收敛参数；

根据所述第一收敛参数，获取所述轨迹误差函数的变化率，得到所述第一轨迹误差变化率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述驱动状态变化率，生成机器驱动状态信号，包括：

根据所述驱动状态变化率与所述非线性映射关系，获取估计轨迹变化速率；

获取所述实际轨迹信息的实际轨迹变化速率，并根据所述实际轨迹变化速率与所述估计轨迹变化速率，构造速率误差函数；

根据所述速率误差函数，获取第一速率误差变化率与第二速率误差变化率；

根据所述第一速率误差变化率与所述第二速率误差变化率，生成所述机器驱动状态信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述速率误差函数，获取第一速率误差变化率与第二速率误差变化率，包括：

基于零化动力算法，确定第二收敛参数；

根据所述第二收敛参数，获取所述速率误差函数的变化率，得到所述第一速率误差变化率。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一速率误差变化率与所述第二速率误差变化率，生成所述机器驱动状态信号，包括：

根据所述第一速率误差变化率与所述第二速率误差变化率，获取所述操作空间速度与所述驱动空间速度之间的传动比变化率；

基于预设的驱动初始状态，将所述传动比变化率与所述驱动状态变化率进行组合，生成所述机器驱动状态信号。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述轨迹误差函数与所述第一轨迹误差变化率分别通过以下公式计算得到：

e(t)＝x_d(t)-x_a(t)；

其中，e(t)表示所述轨迹误差函数，x_d(t)表示所述目标轨迹坐标，x_a(t)表示所述实际轨迹坐标，表示所述第一轨迹误差变化率，γ表示所述第一收敛参数且取值范围为大于零的整数，t表示当前时刻。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述速率误差函数与所述第一速率误差变化率分别通过以下公式计算得到：

其中，ε(t)表示所述速率误差函数，表示所述实际轨迹变化速率，J(t)表示所述操作空间速度与所述驱动空间速度之间的非线性映射关系，表示所述驱动状态变化率，表示所述第一速率误差变化率，μ表示所述第二收敛参数且取值范围为大于零的整数，t表示当前时刻。