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机器人双臂协调运动控制方法、装置和电子设备制造方法及图纸

技术编号:26837601 阅读:23 留言:0更新日期:2020-12-25 12:50
本发明专利技术提供了一种机器人双臂协调运动控制方法、装置和电子设备,通过获取主臂和从臂的运动学模型;获取主臂和从臂的坐标转换矩阵;获取主臂的运动轨迹;由主臂的运动轨迹计算从臂的运动轨迹;获取六维力传感器测得的接触力数据;根据从臂的末端位置和接触力数据计算被搬运物体的刚度;根据刚度和BP神经网络预测模型,获取自适应力控制参数;在控制从臂沿从臂的运动轨迹运动时,根据预设的期望接触力、测得的接触力数据和自适应力控制参数,采用基于位置的自适应力控制方法来修正从臂的实际运动轨迹;从而可避免机器人的位置跟踪误差而导致两个机械臂对被搬运物体的作用力过大或不足。

【技术实现步骤摘要】
机器人双臂协调运动控制方法、装置和电子设备
本专利技术涉及机器人控制
,尤其涉及一种机器人双臂协调运动控制方法、装置和电子设备。
技术介绍
在一些危险的场合,如排爆、进入有险情的灾区进行救灾,为了保护救灾人员的生命安全,往往会使用双臂机器人进入现场进行作业,并由救灾人员远程对机器人进行遥控操作。在救灾现场,常常需要双臂机器人的两个机械臂协同搬运一些物品,目前,在控制两个机械臂协同搬运物品时,一般是把其中一个机械臂设置为主臂,把另一个机械臂设置为从臂,然后对主臂的运动轨迹进行规划,再根据运动约束关系和主臂的运动轨迹计算出从臂的运动轨迹,从而实现两个机械臂的协同工作。然而,机器人的位置跟踪精度是有限的,会存在一定的跟踪误差,容易导致两个机械臂对被搬运物体的作用力过大或不足,若作用力过大则容易损坏物体,若作用力不足则可能搬不起物体或使物体在搬运途中掉落。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处,本申请实施例的目的在于提供一种机器人双臂协调运动控制方法、装置和电子设备,可避免机器人的位置跟踪误差而导致两个机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人双臂协调运动控制方法,应用于双臂机器人,所述双臂机器人包括主臂和从臂,所述从臂的末端工具设置有六维力传感器,所述六维力传感器用于测量所述从臂末端工具的三个轴向力和三个轴向的力矩;其特征在于,包括步骤:/nA1.获取所述主臂和从臂的运动学模型;/nA2.获取所述主臂和从臂的坐标转换矩阵;/nA3.获取所述主臂的运动轨迹;/nA4.根据所述主臂和从臂的运动学模型、主臂和从臂的坐标转换矩阵以及从臂与主臂的运动约束关系,由所述主臂的运动轨迹计算所述从臂的运动轨迹;/nA5.获取所述六维力传感器测得的接触力数据;/nA6.根据所述从臂的末端位置和所述接触力数据计算被搬运物体的刚度;/nA7...

【技术特征摘要】
1.一种机器人双臂协调运动控制方法,应用于双臂机器人,所述双臂机器人包括主臂和从臂,所述从臂的末端工具设置有六维力传感器,所述六维力传感器用于测量所述从臂末端工具的三个轴向力和三个轴向的力矩;其特征在于,包括步骤:
A1.获取所述主臂和从臂的运动学模型;
A2.获取所述主臂和从臂的坐标转换矩阵;
A3.获取所述主臂的运动轨迹;
A4.根据所述主臂和从臂的运动学模型、主臂和从臂的坐标转换矩阵以及从臂与主臂的运动约束关系,由所述主臂的运动轨迹计算所述从臂的运动轨迹;
A5.获取所述六维力传感器测得的接触力数据;
A6.根据所述从臂的末端位置和所述接触力数据计算被搬运物体的刚度;
A7.根据所述刚度和BP神经网络预测模型,获取自适应力控制参数;
A8.在控制所述从臂沿所述从臂的运动轨迹运动时,根据预设的期望接触力、测得的接触力数据和所述自适应力控制参数,采用基于位置的自适应力控制方法来修正从臂的实际运动轨迹。


2.根据权利要求1所述的机器人双臂协调运动控制方法,其特征在于,步骤A3包括:
获取待搬运物体的位置信息、尺寸信息和姿态信息;
获取目的地位置信息;
根据所述待搬运物体的位置信息、尺寸信息和姿态信息和目的地位置信息,规划所述主臂的运动轨迹。


3.根据权利要求1所述的机器人双臂协调运动控制方法,其特征在于,步骤A4中,根据以下公式计算由所述主臂的运动轨迹计算所述从臂的运动轨迹:



其中,表示主臂末端工具坐标系到工件坐标系的变换矩阵,是的逆矩
阵,表示从臂末端工具坐标系到工件坐标系的变换矩阵,表示主臂坐标系到主
臂末端工具坐标系的变换矩阵,表示从臂坐标系到从臂末端工具坐标系的变换矩
阵,从臂坐标系到主臂坐标系的坐标系的变换矩阵。


4.根据权利要求3所述的机器人双臂协调运动控制方法,其特征在于,所述从臂与主臂的运动约束关系为为常变换矩阵。


5.根据权利要求1所述的机器人双臂协调运动控制方法,其特征在于,步骤A8中,根据以下公式修正所述从臂的实际运动轨迹:



其中,为从臂运动轨迹修正量,为自适应力控制器的期望惯性矩阵,为自适
应力控制器的期望阻尼矩阵,为自适应力控制器的期望刚度矩阵,为期望位置,为
实际位置,为预设的期望接触力,为六维力传感器测得的接触力数据,为自适应力
控制参数。


6.根据权利要求5所述的机器人双臂协调运动控制方法,其特征在于,步骤A8包括:
把所述从臂运动轨迹修正量分解为位置修正量和姿态...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨宗泉甘中学温志庆牛福永
申请(专利权)人:季华实验室
类型:发明
国别省市:广东;44

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