[發明專利]一種位置環交叉耦合機器人輪廓控制方法

有效

• 申請號: 202010413921.6
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111624943B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 王瑜瑜;劉少軍
• 申請（專利權）人: 西安航空職業技術學院
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王丹

1.一種位置環交叉耦合機器人輪廓控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、獲取工作空間期望位置x_d、y_d，對所述工作空間期望位置x_d、y_d進行運動學逆解運算，輸出關節空間期望位置θ_1d、θ_2d；

步驟2、將所述關節空間期望位置θ_1d、θ_2d與關節空間實際位置θ_1a、θ_2a進行差值運算后，輸出關節空間x軸跟蹤誤差E₁、關節空間y軸跟蹤誤差E₂；

步驟3、所述x軸關節空間跟蹤誤差E₁、y軸關節空間跟蹤誤差E₂經過PD控制器運算后驅動電機運行；同時，根據所述x軸關節空間跟蹤誤差E₁、y軸關節空間跟蹤誤差E₂計算分別輪廓誤差ε_c，所述輪廓誤差ε_c通過輪廓控制器運算后，結合對應增益補償至工作空間的位置環；

所述輪廓誤差ε_c的計算方法為：

將x軸關節空間跟蹤誤差E₁、y軸關節空間跟蹤誤差E₂進行運動學正解運算，輸出工作空間實際位置x_a、y_a；

將所述工作空間實際位置x_a、y_a與工作空間期望位置x_d、y_d作差得到x軸跟蹤誤差E_x、y軸跟蹤誤差E_y；

根據所述x軸跟蹤誤差E_x、y軸跟蹤誤差E_y計算得到輪廓誤差ε_c；

所述輪廓誤差ε_c根據下式計算：

ε_c＝-E_xC_x+E_yC_y+δ???????????????????(1)；

上式中，δ為輪廓誤差補償項；

當輪廓形狀為線性直線時，

則輪廓誤差補償項δ＝0；

當輪廓形狀為曲線時，輪廓誤差可根據下式計算：

上式中，R為密切圓的半徑，θ為密切圓某一點切線向量與x軸的夾角；

則x軸增益C_x、y軸增益C_y為：

δ＝ε_c-ε_a，

所述輪廓誤差ε_c通過輪廓控制器運算后，結合對應增益補償至工作空間的位置環；具體為：所述輪廓誤差ε_c通過輪廓控制器運算后，分別乘以x軸增益C_x、y軸增益C_y補償至工作空間期望位置x_d、y_d。