一种多自由度液压机械臂实时控制系统及方法技术方案

本发明专利技术属于机器人控制领域，提供了一种多自由度液压机械臂实时控制系统及方法。该控制系统包括，液压机械臂模块、交互单元和控制单元，所述液压机械臂模块包括安装在自由度液压驱动机械臂本体的每个关节处的编码器，所述编码器用于获得每个关节的实时角度；所述交互单元用于实现与控制单元之间的数据传输和交互；所述控制单元用于根据预设的位姿指令，基于液压机械臂模块获取的每个关节的实时角度，采用逆解算法得到待跟踪的关节角度，以此控制液压机械臂的运动；所述编码器实时反馈角度，以使控制单元基于反馈角度，采用正解算法得到液压机械臂的当前位姿状态。本发明专利技术保证了液压机械臂的运动可靠、高实时性，并且便于安装与维护等。等。等。

A real-time control system and method of multi degree of freedom hydraulic manipulator

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度液压机械臂实时控制系统及方法


[0001]本专利技术属于机器人控制领域，具体涉及一种多自由度液压机械臂实时控制系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]随着机器人技术的发展，机器人已经被广泛应用于工业、农业、家庭、服务、医疗、军事等领域。常见的机器人驱动系统主要是电机驱动。电机驱动具有噪声小，精度高等优点，但是对于大负载而言，电机驱动则需要体积较为庞大。液压驱动机械臂系统相较于电机驱动系统，其在采用相对较小的体积与机构的情况下具有更高的负载能力、高速运行等特点，被广泛应用于重载、水下、特种作业等场合。例如消防救援、强磁场干扰环境、石化燃爆环境的处置作业等。现有的工业机械臂样式较为统一，具有一套成熟的体系架构与控制系统，液压机械臂有较为灵活的设计结构，多采用活塞式液压缸作为驱动单元推动机械臂连杆做旋转运动，其具有阻滞和爬行等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种多自由度液压机械臂实时控制系统及方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多自由度液压机械臂实时控制系统，其特征在于，包括：液压机械臂模块、交互单元和控制单元，所述液压机械臂模块包括安装在自由度液压驱动机械臂本体的每个关节处的编码器，所述编码器用于获得每个关节的实时角度；所述交互单元用于实现与控制单元之间的数据传输和交互；所述控制单元用于根据预设的位姿指令，基于液压机械臂模块获取的每个关节的实时角度，采用逆解算法得到待跟踪的关节角度，以此控制液压机械臂的运动；所述编码器实时反馈角度，以使控制单元基于反馈角度，采用正解算法得到液压机械臂的当前位姿状态。2.根据权利要求1所述的多自由度液压机械臂实时控制系统，其特征在于，所述液压机械臂模块由液压伺服控制系统控制，所述液压伺服控制系统包括液压散热循环系统和液压伺服驱动系统，所述液压伺服驱动系统包括液压机械臂系统。3.根据权利要求2所述的多自由度液压机械臂实时控制系统，其特征在于，所述液压伺服驱动系统用于根据逆解算法求解期望角度，根据高增益微分器得到实际角度，将期望角度与实际角度的差值作为控制器的输入量，求解期望的液压伺服阀的位置补偿电压，根据位置补偿电压控制液压机械臂系统运动。4.根据权利要求3所述的多自由度液压机械臂实时控制系统，其特征在于，所述控制器包括高增益微分器、PID模块和RBF神经网络模块，所述高增益微分器用于根据编码器获取的每个关节的实时角度，得到每个关节的速度。5.根据权利要求3所述的多自由度液压机械臂实时控制系统，其特征在于，所述位置补偿电压为：u＝u
p
+y
j
+εsign(s)+ks，ε>0,k>0其中，y
j
是对于RBF神经网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋锐，郑玉坤，刘义祥，李贻斌，田新诚，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：