一种连续型机器人偏差修正运动学等效方法及应用技术

本发明专利技术提供一种连续型机器人偏差修正运动学等效方法及应用，方法包括：采用二连杆‑五关节运动学等效模型的偏差修正运动学等效方法使用刚性臂对基于分段常曲率假设的连续型机器人运动学进行等效。针对实际运动情况与理想分段常曲率之间存在较大偏差的分段近似常曲率连续型机器人学等效分析方法，该方法针对实际连续型机器人与理想分段常曲率之间的偏差进行标定，并通过标定情况及连续型机器人配置情况直接列写运动学等效D‑H参数，从而快速得到实际连续型机器人构型空间与笛卡尔空间之间的运动学关系，进而大大提高分段常曲率连续型机器人的建模效率。

【技术实现步骤摘要】
一种连续型机器人偏差修正运动学等效方法及应用
本专利技术涉及连续机器人
，尤其涉及一种连续型机器人偏差修正运动学等效方法及应用。
技术介绍
在灾害救援、核与辐射设备检修、有毒废料采样、管道监测等方面，由于空间狭小且面临较大危险，不适合人或大型装备进入以开展工作，因此，体型纤细、运动灵活的连续型机器人(ContinuumRobots)成为一个重要选择。连续型机器人具有很好的弯曲特性和避障能力，能够改变自身的形状姿态等适应环境，克服各类障碍物的限制，广泛应用于非结构化环境下的自主作业的特殊场合中，如医疗、军事、灾害救援、海洋探索等领域。然而，目前对连续型机器人的研究主要集中在机器人结构创新设计方面，对于此类机器人的感知规划控制技术远不及传统机械臂成熟，严重限制了其在非结构化环境如狭小空间中灵活工作的能力。连续型机器人环境感知(臂型位姿估计及环境地图构建)是实现其在复杂未知环境下有效规划控制从而避障完成任务的基础；而实现连续型机器人环境感知首先需要对连续型机器人的运动学关系进行建模描述。在常见的连续型机器人感知规划控制技术中，常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续型机器人偏差修正运动学等效方法，其特征在于，采用二连杆-五关节运动学等效模型的偏差修正运动学等效方法使用刚性臂对基于分段常曲率假设的连续型机器人运动学进行等效。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续型机器人偏差修正运动学等效方法，其特征在于，采用二连杆-五关节运动学等效模型的偏差修正运动学等效方法使用刚性臂对基于分段常曲率假设的连续型机器人运动学进行等效。


2.如权利要求1所述的连续型机器人偏差修正运动学等效方法，其特征在于，运动学进行等效包括如下步骤：
S1：将基于分段常曲率假设的连续型机器人分为多个近似常曲率段，获取每个所述近似常曲率段的长度并区分每个所述近似常曲率段；
S2：对每个所述近似常曲率段进行偏差标定得到偏差标定值；
S3：根据各个所述近似常曲率段的长度和所述偏差标定值使用刚性臂进行等效；
S4：整合各个所述近似常曲率段的等效参数，列写所述基于分段常曲率假设的连续型机器人的等效D-H参数，得到等效模型的运动学等效方法。


3.如权利要求2所述的连续型机器人偏差修正运动学等效方法，其特征在于，各个所述常曲率段的长度为定值。


4.如权利要求3所述的连续型机器人偏差修正运动学等效方法，其特征在于，所述偏差标定值包括：最大偏差角度δmax以及偏差系数k；
对每个所述近似常曲率段进行偏差标定包括如下步骤：
S21：选取待标定的所述近似常曲率段，调整所述近似常曲率段的轴向旋转角ψ为0°、轴向偏转角θ为最大值θmax；
S22：将所述近似常曲率段置于相机前，并使所述近似常曲率段的偏转平面与所述相机平行，进行视觉采样得到几何关系采样图，其中，将所述几何关系采样图中的根部坐标定为坐标原点；
S23：标定最大偏差角度：获取所述几何关系采样图中的根部最大偏转角即理想最大偏转角的一半θmax/2及实际最大偏转角得到最大偏差角度
S24：标定偏差系数：获取所述刚性臂进行等效中的偏差系数k＝短杆长度/所述近似常...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘厚德，程淏，王学谦，兰斌，梁斌，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44