[發(fā)明專利]多機(jī)器人手臂系統(tǒng)的自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310211297.1
• 申請(qǐng)日: 2013-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103279029A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟德元;賈英民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B13/00
• 分類(lèi)號(hào): G05B13/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多機(jī)器人手臂系統(tǒng)的自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制方法。

背景技術(shù)

目前，多機(jī)器人手臂的協(xié)調(diào)控制方法在實(shí)際問(wèn)題中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。這主要是由于很多的實(shí)際應(yīng)用任務(wù)由許多子部分組成，往往比較復(fù)雜，是單個(gè)機(jī)器人手臂難以完成的或難以達(dá)到期望的任務(wù)完成要求的，而通過(guò)多機(jī)器人手臂之間的協(xié)調(diào)合作可以避免此類(lèi)問(wèn)題，并能達(dá)到很好的完成效果。此外，通過(guò)多機(jī)器人手臂間的合作，可提高作業(yè)過(guò)程中的工作效率，進(jìn)而當(dāng)工作環(huán)境發(fā)生變化或某些機(jī)器人手臂發(fā)生故障時(shí)，多機(jī)器人手臂系統(tǒng)仍可通過(guò)本身的協(xié)調(diào)合作關(guān)系來(lái)完成預(yù)定的任務(wù)。然而，現(xiàn)有的多機(jī)器人手臂系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方法都需要很多的期望假設(shè)條件，如機(jī)器人手臂不受外界干擾或外界干擾已知等，然而在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常存在很多不確定因素或干擾因素等，導(dǎo)致機(jī)器人手臂受到不確定外界干擾的影響。因此，現(xiàn)有的多機(jī)器人手臂系統(tǒng)通常不能很好地在機(jī)器人手臂受實(shí)際中不確定因素影響的情況下來(lái)完成給定的任務(wù)，而且控制精度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種多機(jī)器人手臂系統(tǒng)的自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制方法，包括以下步驟：A：獲取個(gè)體機(jī)器人手臂的當(dāng)前時(shí)刻的位置、速度和標(biāo)稱重力矩以及所述個(gè)體機(jī)器人手臂的鄰居機(jī)器人手臂的當(dāng)前時(shí)刻的位置、速度；B：判斷所述個(gè)體機(jī)器人手臂是否具有預(yù)定的期望位置信息，并根據(jù)所述判斷的結(jié)果確定識(shí)別參數(shù)；C：獲取多機(jī)器人手臂系統(tǒng)的加權(quán)鄰接矩陣和正定增益矩陣；D：根據(jù)所述個(gè)體機(jī)器人手臂的當(dāng)前時(shí)刻的速度確定所述個(gè)體機(jī)器人手臂的不確定參數(shù)的估計(jì)值；以及E：根據(jù)所述個(gè)體機(jī)器人手臂的當(dāng)前時(shí)刻的位置、速度，所述個(gè)體機(jī)器人手臂的鄰居機(jī)器人手臂的當(dāng)前時(shí)刻的位置、速度，所述識(shí)別參數(shù)，所述多機(jī)器人手臂系統(tǒng)的加權(quán)鄰接矩陣、正定增益矩陣，所述個(gè)體機(jī)器人手臂的標(biāo)稱重力矩，以及所述個(gè)體機(jī)器人手臂的不確定參數(shù)的估計(jì)值控制所述個(gè)體機(jī)器人手臂。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟B具體包括：如果所述個(gè)體機(jī)器人手臂具有所述預(yù)定的期望位置信息，則確定所述識(shí)別參數(shù)為大于0的數(shù)值；如果所述個(gè)體機(jī)器人手臂不具有所述預(yù)定的期望位置信息，則確定所述識(shí)別參數(shù)為0。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述自適應(yīng)增益為大于0的數(shù)值。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述個(gè)體機(jī)器人手臂的當(dāng)前時(shí)刻的速度通過(guò)公式確定所述個(gè)體機(jī)器人手臂的不確定參數(shù)的估計(jì)值，其中，為所述不確定參數(shù)的估計(jì)值，δ_i為所述自適應(yīng)增益，為所述個(gè)體機(jī)器人手臂在時(shí)刻t=s的速度，為的轉(zhuǎn)置向量，為的每個(gè)元素的符號(hào)所組成的列向量。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟E具體包括：

E1：根據(jù)所述個(gè)體機(jī)器人手臂的當(dāng)前時(shí)刻的位置、速度，所述個(gè)體機(jī)器人手臂的鄰居機(jī)器人手臂的當(dāng)前時(shí)刻的位置、速度，所述識(shí)別參數(shù)，所述多機(jī)器人手臂系統(tǒng)的加權(quán)鄰接矩陣、正定增益矩陣，所述個(gè)體機(jī)器人手臂的標(biāo)稱重力矩以及所述個(gè)體機(jī)器人手臂的不確定參數(shù)的估計(jì)值通過(guò)以下的公式確定所述個(gè)體機(jī)器人手臂的控制力矩：