[发明专利]一种推拿机器人力位控制方法

说明书

本发明公开了一种推拿机器人力位控制方法，对推拿机器人的路径规划进行规划；利用具有透传功能的协作机器人将运动路径点提前存入透传缓存队列；获取当前位置用户坐标系坐标，并对其进行转换，得到协作机器人基坐标系坐标；将协作机器人基坐标系坐标反解得到协作机器人的关节坐标系坐标，并将关节坐标系坐标输入到缓存队列，若达到目标点，则协作机器人关闭透传功能，若没有达到目标点，则对应手法控制器对协作机器人进行控制，基于三轴力传感器反馈值更新运动目标点的用户坐标系坐标，获取修正坐标，计算得到协作机器人基坐标系坐标，最终直至到达目标点。本发明无需大量的迭代计算，满足轻量化控制系统的需求。

技术领域

本发明涉及推拿力位控制技术领域，具体为一种推拿机器人力位控制方法。

背景技术

中医推拿是我国传统医学的一个有机组成部分，是中医治疗疾病的有效手段之一，已有上下几千年的历史，广为流传、疗效显著，为人类的健康事业发挥了不可磨灭的贡献。目前中医推拿仍在治疗、康复、保健等多方面发挥着重要作用。然而，由于中医推拿技术未能与现代科技相结合，时至今日，中医推拿手法操作还是以推拿医师人工推拿为主，劳动强度大，推拿医师易疲劳，效率低，疗效差异大；现有的也有利用推拿机器人进行推拿的，为了能够满足背部不同区域刚度变化大的控制需求，需要采取能够在控制过程中实施调整、修改控制策略的方案。现有研究者对基于位置控制的机器人因末端执行器缺少力负反馈环节难以实现对接触力精确控制问题的基础上，提出了基于单神经元自适应PID的机器人恒力控制自适应算法，提高了控制器的鲁棒性。但其控制策略需要大量的迭代计算，无法满足一些轻量化控制系统的需求。因此我们对此做出改进，提出一种推拿机器人力位控制方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种推拿机器人力位控制方法，包括以下步骤，

步骤1、对推拿机器人的路径规划进行规划，同时设定不同的推拿手法；利用具有透传功能的协作机器人将运动路径点提前存入透传缓存队列；

步骤2、选定推拿手法，获取当前位置用户坐标系坐标，并对其进行转换，得到协作机器人基坐标系坐标；

步骤3、将协作机器人基坐标系坐标反解得到协作机器人的关节坐标系坐标，并将关节坐标系坐标输入到缓存队列，若达到目标点，则协作机器人关闭透传功能，若没有达到目标点，则对应手法控制器对协作机器人进行控制，基于三轴力传感器反馈值更新运动目标点的用户坐标系坐标，获取修正坐标，计算得到协作机器人基坐标系坐标，最终直至到达目标点。

作为本发明的一种优选技术方案，在步骤1之前进行坐标系设定，且设定方法为，设定协作机器人用户坐标系z轴和三轴力传感器x轴、协作机器人用户坐标系x轴和三轴力传感器y轴、协作机器人用户坐标系y轴和三轴力传感器z轴设定重合，且协作机器人用户坐标系z轴与推拿床平面保持垂直，则有

X_s代表三轴力传感器x轴，X_u代表协作机器人用户坐标系x轴，y_s三轴力传感器y轴，y_u代表协作机器人用户坐标系y轴，z_s代表三轴力传感器z轴，z_u代表协作机器人用户坐标系z轴；

可得三轴力传感器中的读数和实际的人机交互力之间关系为，

Fx_s代表三轴力传感器受力在x轴方向上的分量，Fx_c代表人机交互力在x轴方向上的分量，Fy_s代表三轴力传感器受力在y轴方向上的分量，Fy_u代表人机交互力在y轴方向上的分量，Fz_s代表三轴力传感器受力在z轴方向上的分量，Fz_c代表人机交互力在z轴方向上的分量，G_h表示推拿头以及推拿头切换器的重力。