[發明專利]基于導納控制算法的機器人控制方法及系統

有效

• 申請號: 201811132579.1
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109249394B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 李曉靜;葉震;李攀
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;李夢男

1.一種基于導納控制算法的機器人控制方法，所述機器人包括機械臂和控制器，所述機械臂的末端設有操作器，其特征在于，所述機器人控制方法包括以下步驟：

獲取作用在所述操作器上的引導力，并根據導納系數和所述引導力計算所述末端的目標速度；

計算所述目標速度的公式如下：；其中，表征所述引導力；表征所述導納系數；

根據以下函數計算所述導納系數：

；

其中，表征當前速度；、為速度閾值；、為參數；

獲取所述末端的當前速度，并根據所述當前速度和所述引導力計算所述末端的加速度；

根據以下公式計算所述加速度：

；

其中，表征所述加速度；B表征所述引導力的阻尼系數；表征所述當前速度；M表征所述操作器的質量；

將所述目標速度和所述加速度輸入所述控制器以控制所述機械臂。

2.如權利要求1所述的基于導納控制算法的機器人控制方法，其特征在于，的取值范圍為0~0.05；

的取值范圍為0.005~1；

的取值范圍為0m/s~0.1m/s；

的取值范圍為0.1m/s~1m/s。

3.如權利要求1所述的基于導納控制算法的機器人控制方法，其特征在于，所述機器人控制方法還包括：

判斷所述目標速度是否大于目標速度閾值；

在判斷為是時，調整所述目標速度，直至所述目標速度等于所述目標速度閾值。

4.一種基于導納控制算法的機器人控制系統，所述機器人包括機械臂和控制器，所述機械臂的末端設有操作器，其特征在于，所述機器人控制系統包括：

多維力矩傳感器，用于獲取作用在所述操作器上的引導力；

速度傳感器，用于獲取所述末端的當前速度；

計算模塊，用于根據導納系數和所述引導力計算所述末端的目標速度，以及根據所述當前速度和所述引導力計算所述末端的加速度，并將所述目標速度和所述加速度發送至所述控制器；

所述計算模塊計算所述目標速度的公式如下：；其中，表征所述引導力；表征所述導納系數；

所述計算模塊還用于根據以下函數計算所述導納系數：

；

其中，表征所述當前速度；、為速度閾值；、為參數；

所述計算模塊還用于根據以下公式計算所述加速度：

；

其中，表征所述加速度；B表征所述引導力的阻尼系數；表征所述當前速度；M表征所述操作器的質量；

所述控制器用于根據所述目標速度和所述加速度控制所述機械臂。

5.如權利要求4所述的基于導納控制算法的機器人控制系統，其特征在于，的取值范圍為0~0.05；

的取值范圍為0.005~1；

的取值范圍為0m/s~0.1m/s；

的取值范圍為0.1m/s~1m/s。

6.如權利要求4所述的基于導納控制算法的機器人控制系統，其特征在于，所述機器人控制系統還包括：

判斷模塊，用于判斷所述目標速度是否大于目標速度閾值；

在判斷為是時，調用調節模塊；

所述調節模塊，用于調整所述目標速度，直至所述目標速度等于所述目標速度閾值。