一种立面移动机械臂系统防倾覆检测及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种立面移动机械臂系统防倾覆检测及控制方法，其技术特点是包括建立立面坐标条件下的机械臂的动力学模型；根据机械臂的动力学模型，联合立面移动平台建立立面移动机械臂系统动力学模型，采用TOM倾覆力矩方法建立倾覆稳定性评价模型；在立面移动平台移动过程中，通过倾覆力矩判断立面移动机械臂系统防倾覆的稳定性；如果立面移动机械臂系统的倾覆力矩超过设定的倾覆阈值，控制机械臂主动改变位姿。本发明专利技术能够准确地判断出立面移动机械臂系统倾覆的可能性以及倾覆的方向，进而控制机械臂主动改变位姿，降低了系统倾覆风险，有效地提升了立面移动机械臂系统的倾覆稳定性，提高了系统的环境适应能力，可广泛用于爬壁机器人领域。器人领域。器人领域。

【技术实现步骤摘要】
一种立面移动机械臂系统防倾覆检测及控制方法


[0001]本专利技术属于机器人
，涉及立面移动机械臂检测控制方法，尤其是一种立面移动机械臂系统防倾覆检测及控制方法。

技术介绍

[0002]传统固定机械臂在我们日常生产生活中已经广泛应用，随着机械臂使用场景不断拓展，也带来了更复杂的任务要求；而移动机械臂的应用，进一步扩大了机械臂工作范围，提高了其环境适应能力。在现实立面工作任务场景中，经常使用爬壁机器人搭载相关任务执行机构进行作业，但受其结构本身自由度的限制，爬壁机器人的工作效率以及任务适应能力较低，特别是在一些障碍物较多或者范围较大的工作环境下，传统爬壁机器人需要不停的变化位置来实现任务目标。
[0003]立面移动机械臂主要以爬壁机器人作为载体，搭载多自由度机械臂在立面环境下进行移动。立面移动机械臂具有多自由度机械臂的优势，不需要频繁改变爬壁机器人的位置，只需控制机械臂就可以到达任务目标点，减小了路径规划的复杂程度，而且立面移动机械臂的任务适应能力更强，只需根据任务需求，机械臂末端搭载不同的执行负载，就可以去完成相应的任务，减小了机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立面移动机械臂系统防倾覆检测及控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立立面坐标条件下的机械臂的动力学模型，该动力学模型用于计算机械臂对于立面移动平台的作用力和作用力矩；步骤2、根据立面坐标条件下的机械臂的动力学模型，联合立面移动平台建立立面移动机械臂系统动力学模型，采用TOM倾覆力矩方法建立倾覆稳定性评价模型；步骤3、在立面移动平台移动过程中，通过倾覆稳定性评价模型计算立面移动机械臂系统的倾覆力矩，通过倾覆力矩判断立面移动机械臂系统的稳定性；步骤4、倾覆稳定性评价模型设定倾覆阈值，如果立面移动机械臂系统的倾覆力矩超过设定的倾覆阈值，则控制系统根据主动防倾覆算法，控制机械臂主动改变位姿以提高立面移动机械臂系统的防倾覆能力。2.根据权利要求1所述的一种立面移动机械臂系统防倾覆检测及控制方法，其特征在于：所述机械臂为7轴冗余机械臂。3.根据权利要求1或2所述的一种立面移动机械臂系统防倾覆检测及控制方法，其特征在于：所述步骤1的具体实现方法为：通过MDH方法在机械臂关节处建立立面坐标系，得到机械臂的几何参数表；采用牛顿
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欧拉法建立机械臂的动力学模型：获取机械臂本身的惯性参数，通过递推得到整个机械臂系统的动力学方程，计算机械臂系统作用于机械臂第一个连杆的作用力和作用力矩，进而得到机械臂系统对立面移动平台的作用力和作用力矩。4.根据权利要求1或2所述的一种立面移动机械臂系统防倾覆检测及控制方法，其特征在于：所述倾覆稳定性评价模型包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙凌宇，孙家上，贾计东，李明龙，张志文，张胜淼，梅峥，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：