[发明专利]并混联机器人末端笛卡尔空间的刚度建模方法

权利要求书

1.一种并混联机器人末端笛卡尔空间的刚度建模方法，其特征在于，包括：

基于所述并混联机器人的构型，提取针对所述并混联机器人的虚拟节点；其中，所述基于所述并混联机器人的构型，提取针对所述并混联机器人的虚拟节点，包括：

根据第一原则和所述并混联机器人的构型，确定针对所述并混联机器人的虚拟节点，所述虚拟节点具有对应位置和物理表征含义；其中，所述第一原则包括：

(i)存在接触的两个零件间，通过接触确定分别位于所述两个零件上的两个虚拟节点，所述两个虚拟节点代表接触在所述两个零件上分别对应的位置；

(ii)所述并混联机器人的笛卡尔刚度矩阵式末端相对于固定位置的受力-形变关系，通过所述固定位置确定虚拟节点，表示位移恒为0的点；

(iii)所述并混联机器人的末端点作为一个虚拟节点，代表最终需要确定刚度矩阵的节点；

根据所述并混联机器人之中的定平台、末端点和所述并混联机器人的结构，确定所述虚拟节点在对应虚拟节点流中的传递流动方向；其中，所述根据所述并混联机器人之中的定平台、末端点和所述并混联机器人的结构，确定所述虚拟节点在对应虚拟节点流中的传递流动方向，包括：

根据第二原则、所述并混联机器人之中的定平台、末端点和所述并混联机器人的结构，确定所述虚拟节点在对应虚拟节点流中的传递流动方向；其中，所述第二原则包括：

(i)构成接触对的两个虚拟节点中，虚拟节点流从其中一个节点流动到另一个节点，流动的起点称为所述接触对的输入节点，流动的终点称为所述接触对的输出节点；

(ii)零件中的虚拟节点中分为两部分节点，虚拟节点流从一部分节点流动到另一部分节点，流动起点的部分节点称为所述零件的输入节点，流动终点的部分节点称为所述零件的输出节点；

(iii)代表所述并混联机器人固定位置的虚拟节点为虚拟节点流的起点，也是目标零件或者接触的输入节点，同理代表所述并混联机器人末端的虚拟节点为虚拟节点流的终点，也是目标零件或者接触的输出节点；

(iv)虚拟节点流中不存在闭环；

根据所述虚拟节点、所述虚拟节点在对应虚拟节点流中的传递流动方向和所述虚拟节点所在的虚拟节点流的流动方法，使得柔度矩阵和被动位移信息从所述虚拟节点流的起点传递至末端节点，获取所述末端节点的柔度矩阵；其中，所述虚拟节点所在的虚拟节点流的流动方法，包括：根据零件或者接触的柔度矩阵或者被动位移信息，通过输出节点替换对应的输入节点的过程，在所述过程中合并经过所述零件或者接触的所述柔度矩阵或者被动位移信息；

根据所述末端节点的柔度矩阵，生成末端笛卡尔空间的刚度矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据虚拟节点流流动经过的零件或者接触，将所述虚拟节点流的流动分为以下三类：

(i)接触中的流动，其中，利用接触的输出节点替换输入节点；

(ii)单输入节点零件中的流动，其中，利用零件的输出节点替换所述零件的单输入节点；

(iii)多输入节点零件中的流动，对于输入节点个数大于1的零件，利用零件的输出节点替换所有输入节点。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述末端节点的柔度矩阵，生成末端笛卡尔空间的刚度矩阵，包括：

对所述末端节点的柔度矩阵进行求逆运算，获得所述末端笛卡尔空间的刚度矩阵。