The present invention discloses a sliding mode control method and system for parallel robots. Firstly, the dynamic model of parallel robots is constructed; secondly, the desired trajectory is determined; secondly, the sliding mode control algorithm is used to determine the moment according to the desired trajectory and the actual position and actual speed of the end execution point of the parallel robots; and then, according to the moment, the parallel robots are controlled. According to the joint space coordinates and the kinematics model, the actual position and velocity of the end execution point of the parallel robot are updated, and the step of \using sliding mode control algorithm, according to the desired trajectory and the actual position and actual speed of the end execution point of the parallel robot\ is returned. The speed determines the moment\. It can be seen that the control strategy based on dynamics of the present invention improves the positioning control accuracy.
【技术实现步骤摘要】
一种并联机器人的滑模控制方法及系统
本专利技术涉及轨迹跟踪控制
，特别是涉及一种并联机器人的滑模控制方法及系统。
技术介绍
高速Delta并联机器人以其独特的并联结构，实现了运动速度快、定位精确、工作效率高且成本低等优点，被广泛应用于医药分装、食品包装和电子产品等工业自动化生产或包装流水线的快速分拣、抓取和装配中。目前国内Delta并联机器人在各方面性能低于国外机器人，比如目前国内Delta并联机器人还存在一些关键技术不完善、控制器性能不好落后于国外技术等情况。并联机器人是一个多变量、结构复杂、多参数耦合、多自由度的非线性系统，其控制策略较为复杂，因此针对性的研究其控制策略、控制方法，对提高我国并联机器人产业竞争力，促进高速并联机器人理论的发展，实现并联机器人产业化等方面，都具有重要的意义。目前常用的控制方法有PID控制、计算力矩控制等。但上述控制方法没有对Delta并联机器人的动力学进行考虑，因此惯性和重力效应直接影响定位控制精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种并联机器人的滑模控制方法及系统，基于动力学的控制策略，提高定位控制精度。为实现上述目的，...
【技术保护点】
1.一种并联机器人的滑模控制方法，其特征在于，所述滑模控制方法包括：构建并联机器人的动力学模型；确定期望运动轨迹；采用滑模控制算法，根据所述期望运动轨迹和并联机器人末端执行点的实际位置和实际速度确定力矩；根据所述力矩控制所述并联机器人的动力学模型，获得关节空间坐标；获取运动学模型；根据所述关节空间坐标和所述运动学模型，对所述并联机器人末端执行点的实际位置和实际速度进行更新，并返回步骤“采用滑模控制算法，根据所述期望运动轨迹和并联机器人末端执行点的实际位置和实际速度确定力矩”。
【技术特征摘要】
1.一种并联机器人的滑模控制方法，其特征在于，所述滑模控制方法包括：构建并联机器人的动力学模型；确定期望运动轨迹；采用滑模控制算法，根据所述期望运动轨迹和并联机器人末端执行点的实际位置和实际速度确定力矩；根据所述力矩控制所述并联机器人的动力学模型，获得关节空间坐标；获取运动学模型；根据所述关节空间坐标和所述运动学模型，对所述并联机器人末端执行点的实际位置和实际速度进行更新，并返回步骤“采用滑模控制算法，根据所述期望运动轨迹和并联机器人末端执行点的实际位置和实际速度确定力矩”。2.根据权利要求1所述的滑模控制方法，其特征在于，所述构建并联机器人的动力学模型，具体为：根据所述并联机器人的力和运动之间关系构建并联机器人的动力学模型。3.根据权利要求1所述的滑模控制方法，其特征在于，所述确定期望运动轨迹，具体包括：获取原始轨迹；判断所述原始轨迹上位置点个数是否大于设定阈值，获得第一判断结果；如果所述第一判断结果表示大于设定阈值，则将所述原始轨迹作为期望运动轨迹；如果所述第一判断结果表示小于或等于设定阈值，则对所述原始轨迹的笛卡尔坐标系下的三个坐标轴分别独立进行三次多项式轨迹插补，获得所述期望运动轨迹。4.根据权利要求3所述的滑模控制方法，其特征在于，所述对所述原始轨迹的笛卡尔坐标系下的三个坐标轴分别独立进行三次多项式轨迹插补，获得所述期望运动轨迹，具体包括：从所述原始轨迹中获取四个连续的位置点；根据所述四个连续的位置点确定三次多项式的系数；从四个连续的位置点中任意选取两个相邻连续的位置点进行三项式插值，获得位置点；判断插值后的位置点个数是否大于设定阈值，获得第二判断结果；如果所述第二判断结果表示大于设定阈值，则将插补后的所述原始轨迹作为期望运动轨迹；如果所述第二判断结果表示小于或等于设定阈值，采用窗口滑动，依次从所述原始轨迹中选取四个连续的位置点，并返回步骤“根据所述四个连续的位置点确定三次多项式的系数”。5.根据权利要求1所述的滑模控制方法，其特征在于，所述采用滑模控制算法，根据所述期望运动轨迹和并联机器人末端执行点的实际位置和实际速度确定力矩，具体包括：根据所述期望运动轨迹确定并联机器人末端执行点的期望位置、期望速度和期望加速度；根据所述位置和所述期望位置确定位置误差；根据所述速度和所述期望速度确定速度误差；根据所述位置误差、所述速度误差和所述期望加速度确定力矩。6.根据权利要求5所述的滑模控制方法，其特征在于，所述力矩，具体公式为：其中，并联机器人末端执行点的期望加速度，e＝p-pref，e为位置误差，p为并联机器人末端执行点的实际位置，pref为并联机器人末端执行点的期望位置，为速度误差，为并联机器人末端执行点的实际速度，并联机器人末端执行点的期望速度，M(p)＝mJ-1+ITJ，J为雅克比矩阵，m为并联机器人动平台的总质量，j为减速器的减速比，Ired为减速器的转动惯量，Ia为主动臂对其转轴的转动惯量，mf为...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏婷婷，何广平，赵全亮，赵磊，贾涛鸣，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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