基于参数自适应调节的阻抗控制器算法制造技术

本发明专利技术涉及力反馈遥操作中一种从端柔顺控制算法，为基于参数自适应调节的阻抗控制器算法，该算法着眼于从端接触时，可能出现的过大的接触力或过大的侵入深度，与现有控制方法相比，通过同时传递主端的力和位置，构造控制器的两路输入，实现在模型准确的稳定状态下从端对主端的位置跟踪。同时，根据主端力/位信息分析操作者意图，与从端实际状态做比较，自动调整阻抗参数，在模型不匹配的过渡状态中以较保守的方式执行指令，能够同时限制从端过大的接触力和侵入深度，显著提高了从端的安全性和稳定性，不仅在系统稳定状态下保证了较好的跟踪性和透明性，而且在系统过渡状态下限制了从端过大的接触力和侵入深度，有效提高了系统的安全性。

Impedance controller algorithm based on adaptive parameter adjustment

【技术实现步骤摘要】
基于参数自适应调节的阻抗控制器算法
本专利技术涉及力反馈遥操作技术中的从端柔顺控制方法，是基于参数自适应调节的阻抗控制器算法。
技术介绍
对环境参数的在线辨识和主端模型的更新修正能够减小环境模型的误差，但是不可能完全消除误差。在过渡状态中，环境位置误差和刚度误差都会导致较大的接触力，从而破坏从端机械臂或者环境。即使主端模型已经较为精确，在于刚度较大的环境接触时，仍然需要柔顺控制来保证系统的稳定性。基于模型的遥操作方法的从端需要采用柔顺控制器来保证系统的安全稳定，并在稳定状态下实现对主端命令的跟踪，完成操作任务。本算法针对基于模型的遥操作系统中的从端控制器展开研究，主要关注从端接触时，可能出现的过大的接触力或过大的侵入深度。
技术实现思路
本专利技术在从端柔顺控制的研究中，通过同时传递主端的力和位置，构造控制器的两路输入，实现在模型准确的稳定状态下从端对主端的位置跟踪。同时，根据主端力/位信息分析操作者意图，与从端实际状态做比较，自动调整阻抗参数，在模型不匹配的过渡状态中以较保守的方式执行指令，能够同时限制从端过大的接触力和侵入深度，显著提高了从端的安全性和稳定性。本专利技术采用以下技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于参数自适应调节的阻抗控制器算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、控制器使用二阶阻抗模型：

【技术特征摘要】
1.一种基于参数自适应调节的阻抗控制器算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、控制器使用二阶阻抗模型：其中Md,Bd,Kd分别期望质量、阻尼和刚度。ef＝fd-fe，x,fe分别实际位置和实际接触力。基本控制律为：则在平衡状态可得：Kd(xs-xd)＝fd-fe(3)步骤二、当从端处于自由运动阶段时，令xd＝xm，即从端跟踪主端位置，且位置误差的比例增益为Kd。式(4-5)可变为：Kd(xs-xm)＝fm-fs(4)可得稳态误差：步骤三、当从端处于接触阶段时，定义δxm和δxs分别为主端侵入深度和从端侵入深度。

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宇堃，宋荆洲，孙汉旭，贾庆轩，薛载敬，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11