【技术实现步骤摘要】
柔性机器臂的逆向运动学智能寻优方法、存储介质及设备
[0001]本专利技术涉及智能控制方法
，特别是涉及柔性机器人控制
技术介绍
[0002]柔性机器人具备高度灵活性、复杂环境适应性和人机交互安全性，弥补了传统机器人的不足，在医疗服务、生活娱乐等新兴领域显示出巨大的发展潜力。但要精确合理地对柔性机器人进行运动学建模和动力学分析并不是一件容易的事情，其难点主要在于：
[0003]1、柔性材料的高度非线性
[0004]由于柔性机器人内部包含柔性材料，其形变大小、移动距离、偏移角度与输入量的关系呈现非线性特性，常规的线性分析与控制方法并不适用于柔性机器人，分析方法和过程比较困难。
[0005]2、柔性机器人理论上具备无限自由度
[0006]柔性机器人可以高曲率弯曲或者大变形扭曲，理论上具备无限多自由度，抵达空间某一位置，可以有多重解，具有复杂的空间解域，从而逆向运动学的模型建立和求解过程较为困难。
[0007]3、物理模型的建立需要机、电、液、化学等多门学科的同步分析>[0008]对于不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柔性机器臂的逆向运动学智能寻优方法，柔性机器臂由多个关节首尾顺次连接，每个关节包含有多组形状记忆合金弹簧，记为关节弹簧；其特征在于：所述方法包括：基于柔性机器臂的关节弹簧本构参数构造目标优化函数；分别建立球铰直杆对平台角度的约束条件、关节弹簧形变的约束条件、柔性机器臂末端位置距离目标位置的距离约束条件；基于非线性规划的遗传算法、所述球铰直杆对平台角度的约束条件、所述关节弹簧形变的约束条件、以及所述柔性机器臂末端位置距离目标位置的距离约束条件计算所述目标优化函数的最优解，获取所述柔性机器臂各平台期望位姿和各关节弹簧的期望长度。2.根据权利要求1所述的柔性机器臂的逆向运动学智能寻优方法，其特征在于：所述关节弹簧本构参数包括：热传递系数，材料内阻，材料横截面积，平台载荷，热弹性系数，弹性模量。3.根据权利要求2所述的柔性机器臂的逆向运动学智能寻优方法，其特征在于：所述目标优化函数为：其中，FUN表示为目标优化函数，i表示为第i个机器臂平台，j表示为第j组驱动弹簧，n表示为机器臂的总平台数，表示为第i个平台第j组驱动弹簧的热传递系数，表示为第i个平台第j组驱动弹簧的内阻，表示为第i个平台第j组驱动弹簧的横截面积，表示为第i个平台第j组驱动弹簧的载荷，表示为第i个平台第j组驱动弹簧的热弹性系数，表示为第i个平台第j组驱动弹簧的弹性模量，为表示为第i个平台第j组驱动弹簧的形变量。4.根据权利要求3所述的柔性机器臂的逆向运动学智能寻优方法，其特征在于：所述关节弹簧本构参数满足如下热力学平衡方程：其中，u表示为驱动电压，R表示为材料内阻，T表示为温度，T0表示为环境温度，m表示为材料质量，c表示为材料比热，A表示为材料横截面积，t表示为加热时间，h表示为热传递系数，σ表示为应力，σ0表示为初始应力，E表示为弹性模量，ε表示为应变，ε0表示为初始应变，Θ表示为热弹性系数，Ω表示为相变系数，ξ
s
表示为马氏体体积分数，ξ
s0
表示为初始马氏体体积分数。5.根据权利要求1所述的柔性机器臂的逆向运动学智能寻优方法，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄健哲，肖秉杭，敬忠良，顿向明，潘汉，刘物己，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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