[发明专利]基于非正则反馈回路的欠驱动机器人控制方法及其系统

摘要

本发明提供基于非正则反馈回路的欠驱动机器人控制方法，其步骤包括指定一个距机械臂底座最近的欠驱动广义坐标；通过线性反馈模块对线性反馈环节进行处理，得到线性反馈的增益矩阵；通过对坐标变换模块进行逆变换处理，输出到坐标逆变换模块；通过坐标逆变换模块进行乘积处理，输出到非正则前馈变换的单输入通道；通过前馈变换模块进行非正则线性化处理，得到非正则前馈变换的增益矩阵；通过对单输入通道与前馈变换模块进行乘积处理，得到输入力矩；将输入力矩大小施加到受驱动的机械臂末端，可以实现驱动机械臂末端到事先指定的平衡位置上。本方法控制效果良好，可较好应用于具有柔性关节机器人的镇定控制。

主权项

1、基于非正则反馈回路的欠驱动机器人控制方法，其特征在于包括以下步骤：(1)指定一个距机械臂底座最近的欠驱动广义坐标，称为线性化输出坐标，通过坐标变换模块进行坐标变换，即等价坐标处理，得到一组新坐标，新坐标的第一个分量是线性化输出坐标，第二个分量是第一个分量沿着机械臂的方向导数，其余的分量可依机械臂末端到基座的次序类推；(2)通过线性反馈模块对线性反馈环节进行处理，得到线性反馈的增益矩阵；(3)通过对坐标变换模块进行逆变换处理，输出到坐标逆变换模块，新坐标乘以坐标逆变换即为原坐标；(4)通过坐标逆变换模块进行乘积处理，输出到非正则前馈变换的单输入通道，所述单输入通道值等于线性反馈增益矩阵乘以坐标逆变换；(5)通过前馈变换模块进行非正则线性化处理，得到非正则前馈变换的增益矩阵；所述非正则线性化处理是依据新坐标的顺序逐个确定前馈变换增益矩阵的分量，使得单输入通道成为新坐标的线性映射；(6)通过对单输入通道与前馈变换模块进行乘积处理，得到输入力矩，所述输入力矩即为非正则前馈变换模块的增益矩阵乘以单输入通道；(7)将步骤(6)得出的输入力矩大小施加到受驱动的机械臂末端，可以实现驱动机械臂末端到事先指定的平衡位置上。