一种调节变负载机器人关节位置的控制方法及系统技术方案

技术编号:24391672 阅读:58 留言:0更新日期:2020-06-06 02:24
本发明专利技术提供了一种调节变负载机器人关节位置的控制方法及系统,通过引入动态力补偿法,结合PD调节,实现了带有变负载关节的精确位置闭环控制。本发明专利技术解决了变负载机器人关节轨迹跟踪时常见的稳态误差大、跟踪滞后等问题,有效提高了变负载机器人关节位置闭环的精度。

A control method and system for adjusting the joint position of variable load robot

【技术实现步骤摘要】
一种调节变负载机器人关节位置的控制方法及系统
本专利技术涉及机器人关节的控制,尤其涉及一种调节变负载机器人关节位置的控制方法及系统。
技术介绍
随着人工智能与互联网的快速发展,智能机器人技术得到了突飞猛进的发展,智能机器人被广泛应用于教育、工业、医疗、交通、安防、电力等诸多领域,体现出广阔的应用场景与发展空间。机械臂作为智能机器人的重要组成部件,其能否准确地进行轨迹跟踪直接影响着机器人的工作能力和效率。现有的要求运动能力较强的机器人通常质量分布均匀,各关节驱动的负载分散且较小。在不均匀大负载的轨迹跟踪控制方法中,目前大多采用简单的PD控制,或是补偿了重力之后的PD控制。这两种方法对于关节摩擦力大且各位置摩擦力分布有差异的情况,难以实现高精度的轨迹跟踪。目前,机械臂轨迹跟踪的主要控制方法有PD控制、变结构控制、自适应控制、计算力矩控制。PD控制是一种经典的控制方法,其基于输入控制系统的误差量进行调节,算法简单易于实现。在应用中,为使机械臂快速准确跟随轨迹,参数P和D设置的较大,这使得机械臂关节的初始力矩较大,容易超出机械臂的承受范围。变结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调节变负载机器人关节位置的控制方法,其特征在于,通过关节端编码器测量关节转角,得到实时负载重力矩g(q);通过关节力传感器测量关节力矩,运用动态力补偿法,调节动态力补偿系数K

【技术特征摘要】
1.一种调节变负载机器人关节位置的控制方法,其特征在于,通过关节端编码器测量关节转角,得到实时负载重力矩g(q);通过关节力传感器测量关节力矩,运用动态力补偿法,调节动态力补偿系数Kt;基于动态力补偿系数Kt获得PD调节量x,进而对位置误差进行PD调节,使得关节能够准确跟随期望轨迹。


2.根据权利要求1所述的一种调节变负载机器人关节位置的控制方法,其特征在于,获得实时负载重力矩的方法为:测量出了关节的转角q,并根据负载质心与关节距离r和负载质量m得到实时负载重力矩:g(q)=mgrsin(q)。


3.根据权利要求2所述的一种调节变负载机器人关节位置的控制方法,其特征在于,通过测量出了关节的力矩τ,并根据实时负载重力矩g(q)进行动态力矩补偿,控制率为:τd=τ+Kt(g(q)-τ),Kt在0...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄强于晗陈学超余张国刘雅梁黄高
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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