[發(fā)明專利]一種離散型索驅(qū)動并聯(lián)機器人的可重構(gòu)控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910172090.5
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN109968354A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 湯奧斐;楊癸庚;劉彥偉;元振毅;郭偉超;孔令飛;郭曉玲
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 王蕊轉(zhuǎn)

1.一種離散型索驅(qū)動并聯(lián)機器人的可重構(gòu)控制方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

步驟1，定義RCDPRs的常數(shù)設(shè)計參數(shù)，主要包括：纜索的數(shù)量，l；纜索的性能參數(shù)，即彈性模量E，直徑電機參數(shù)，包括電機轉(zhuǎn)矩τ_M，轉(zhuǎn)速w_M，變速箱傳動比i_R，滾筒直徑d_W；纜索與動平臺的連接點B_i在局部坐標系下的位置；

步驟2，定義RCDPRs的出索點[u]_v(v＝1，…，n_v)所在的網(wǎng)格位置，得出出索點的網(wǎng)格總數(shù)n_v；

步驟3，求解RCDPRs的配置總數(shù)；

步驟4，確定RCDPRs要執(zhí)行的任務(wù)；

步驟5，確定動平臺在執(zhí)行任務(wù)期間需要滿足的一組約束函數(shù)

步驟6，識別配置的可行性變換并創(chuàng)建配置的可行性變換圖；

步驟7，選擇RCDPRs所需配置；

步驟8，根據(jù)步驟7選擇的配置創(chuàng)建圖形；

步驟9，定義一組成本函數(shù)μ_t，成本函數(shù)用于計算可行性圖中每個弧的成本；

步驟10，根據(jù)Dijkstra算法搜索圖形計算連接節(jié)點N₀到N_e的最短路徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離散型索驅(qū)動并聯(lián)機器人的可重構(gòu)控制方法，其特征在于：所述步驟3的具體過程如下：

根據(jù)步驟2提供的出索點的網(wǎng)格總數(shù)n_v由如下公式(1)確定產(chǎn)生的RCDPRs配置總數(shù)n_C：

每個配置C_j均由一組設(shè)計參數(shù)向量X_j(x_1，j，x_2，j，x_3，j)來表達。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種離散型索驅(qū)動并聯(lián)機器人的可重構(gòu)控制方法，其特征在于：所述步驟4的具體過程如下：

步驟4.1，確定動平臺重量W_d和動平臺所受的外力f_min，f_max和外力矩M_min，M_max的邊界值；即

假設(shè)：

f_min≤f_x，f_y，f_z≤f_max (3)；

f_min≤M_x，M_y，M_z≤M_max (4)；

其中，f_x、f_y、f_z分別是外力矢量f_e在x、y、z方向上的分量；M_x、M_y、M_z分別是外力矩M_e在x、y、z方向上的分量；

步驟4.2，通過幾何圖形或多邊形網(wǎng)格逼近動平臺的工作空間；

步驟4.3，把工作空間離散成一組經(jīng)過點n_vp，各經(jīng)過點通過片段相互連接，最后通過Fleury算法找出最小路徑圖，選擇其中最短路徑方案作為動平臺必須要遵循的路徑，再把此最短路徑離散成n_p個點，在這些離散點上動平臺的位姿為P_i。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種離散型索驅(qū)動并聯(lián)機器人的可重構(gòu)控制方法，其特征在于：所述步驟5中的約束函數(shù)包括：對纜索張力約束、對纜索干涉約束、對纜索與環(huán)境之間的碰撞約束、對動平臺的位姿誤差約束。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種離散型索驅(qū)動并聯(lián)機器人的可重構(gòu)控制方法，其特征在于：所述步驟6的具體過程為：假設(shè)表示第i個點處位姿P_i的第j個配置C_j的第s個約束，其可行性的信息存儲在變量F_i，j中，然后根據(jù)F_i，j的值創(chuàng)建配置的可行性變換圖。