【技术实现步骤摘要】
一种基于内力检测的机器人双臂协同作业控制方法
[0001]本专利技术涉及机器人
,具体涉及一种基于内力检测的机器人双臂协同作业控制方法。
技术介绍
[0002]救援机器人在地震、滑坡等重大自然灾难后,能够快速到达灾难现场,协助人类完成救援工作,减少灾后二次伤亡。随着任务难度的不断提高,单臂救援机器人已经难以应对越来越复杂的任务,双臂救援机器人在简化作业难度、降低成本开销等方面具有更大的优势。双臂救援机器人在双臂协同工作过程中,由于运动不同步、外部干扰等原因,存在协同失败的风险,可能会导致夹取物体或者机械臂损坏。
[0003]在双机械臂协同控制的问题上,已有研究提出了主从控制法、混合力/位控制法和阻抗/导纳控制法等方法。现有技术方法能够实现双机械臂的协同运动,但是在实际使用中往往也存在各自的问题,如主从控制法需要从臂的力跟踪控制具有快速的响应速度,容易导致系统不稳定;混合力/位控制法需要根据实际操作任务选择位置和力控制方向,并且在位置控制和力控制之间实时切换,会增加控制器计算量;传统阻抗控制法未对机械臂与物体之间的内力进行控制,同时在机械臂末端受到外部力干扰时,也不能实现柔顺控制。
技术实现思路
[0004]有鉴于此,本专利技术提供了一种基于内力检测的机器人双臂协同作业控制方法,能够对机械臂与夹取物体之间的内力进行分析和控制,提升机械臂与环境接触的柔顺性。
[0005]为了解决上述技术问题,本专利技术是这样实现的:
[0006]一种基于内力检测的机器人双臂协同作业控制方法, ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于内力检测的机器人双臂协同作业控制方法,其特征在于,构建作用于夹取物质心处的力与力矩h
o
和机械臂末端施加于夹取物上的力与力矩h间的映射关系;根据机械臂实际作用于夹取物上的力与力矩,和夹取物的期望运动状态,通过所述映射关系得到质心处内力Δh
o
;根据所述质心处内力Δh
o
,通过所述映射关系得到机械臂末端内力偏差Δh
Ii
;根据所述机械臂末端内力偏差Δh
Ii
得到机械臂末端位置修正量,通过位置控制实现机器人双臂协同作业柔顺控制。2.如权利要求1所述的基于内力检测的机器人双臂协同作业控制方法,其特征在于,所述映射关系,包括:将所述机械臂末端施加于夹取物上的力与力矩h映射为所述作用于夹取物质心处的力与力矩h
o
的第一映射关系;将所述作用于夹取物质心处的力与力矩h
o
映射为所述机械臂末端施加于夹取物上的力与力矩h的第二映射关系。3.如权利要求2所述的基于内力检测的机器人双臂协同作业控制方法,其特征在于,所述第一映射关系通过建立雅可比矩阵得到,所述雅可比矩阵为:h
o
=[J
m1T J
m2T
ꢀ…ꢀ
J
mnT
]h=J
mT
h (I);其中,表示由机械臂末端到夹取物质心处的雅可比矩阵;k为从1至n的整数,表示第k个机械臂;为J
mkT
矩阵中的矩阵表示符号;r
k
=[r
kx r
ky r
kz
]
T
表示夹取物质心到第k个机械臂末端的向量,r
kx
、r
ky
和r
kz
分别表示r
k
在世界坐标系下x、y和z方向上的投影值;I3为单位矩阵;03为零矩阵...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵江波,陈程远,王军政,汪首坤,马立玲,沈伟,李静,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:
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