机械臂的受迫运动控制方法和系统技术方案

技术编号:40078801 阅读:28 留言:0更新日期:2024-01-17 02:07
本申请提供一种机械臂的受迫运动控制方法和系统,涉及装置控制领域。该控制方法包括:计算力传感器受到的外力对应的第一外力矩阵;其中,外力矩阵包括外力和外力力矩;力传感器设置于所述机械臂端部;以奇异因子对所述第一外力进行限制,并将第一外力矩阵从力传感器坐标系转换到工具坐标系,以获得第二外力矩阵;其中,所述工具坐标系为连接于机械臂端部的执行机构所在的坐标系;对所述第二外力矩阵进行导纳控制,以获得机械臂指令位姿;基于所述机械臂指令位姿,控制所述机械臂运动。使用本申请实施例提供的机械臂的受迫运动控制方法能够实现机械臂的直线拖动和限制拖动,能够有效地避开奇异点,提高了机械臂运动的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及装置控制领域,具体而言,涉及一种机械臂的受迫运动控制方法和系统


技术介绍

1、自动化生产和手术机器人等领域中,通过多关节串联的机械臂是较为常见的,主要分为工业机械臂和协作机械臂。为了能够自由地、准确地、高效地拖动、推动或者拉动机械臂,使机械臂进行受迫运动,达到人机协作和轨迹示教等目的,可以对基于机械臂末端的传感器对机械臂的受迫运动进行控制。

2、目前基于机械臂末端传感器对机械臂的受迫运动的控制方法只是简单地将外力转换为机械臂的速度或位姿,进而在伺服系统中使用速度或位置控制机械臂的运动。但是现有的机械臂控制方法没有避开奇异点,容易导致关节转动过快,驱动器报错。


技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种机械臂的受迫运动控制方法和系统,通过计算机械臂端部的力传感器的受到的外力,基于机械臂的关节状态能够计算得出奇异因子,来判断或作为调节奇异的依据,最后根据导纳控制得到控制机械部运动的位姿指令;从而能够实现机械臂的直线运动和限制运动,能够有效地避开奇异点,提高了机械臂运动的稳定性。...

【技术保护点】

1.一种机械臂的受迫运动控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以奇异因子对所述第一外力进行限制,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据起始条件数阈值、终止条件数阈值和所述实际条件数,计算奇异因子,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第二外力矩阵进行导纳控制,以获得机械臂指令位姿,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,所述机械臂指令位姿包括指令位置和指令姿态;所述基于所述机械臂指令位姿,控制所述机械臂运动,包括:

6.根...

【技术特征摘要】

1.一种机械臂的受迫运动控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以奇异因子对所述第一外力进行限制,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据起始条件数阈值、终止条件数阈值和所述实际条件数,计算奇异因子,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第二外力矩阵进行导纳控制,以获得机械臂指令位姿,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,所述机械臂指令位姿包括指令位置和指令姿态;所述基于所述机械臂指令位姿,控制所述机械臂运动,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述指令位置包括px、py、pz分别为x方向上、y方向上z方向上的笛卡尔指令位置;所述指令姿态包括所述指令姿态x...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨池
申请(专利权)人:术之道医疗科技苏州有限公司
类型:发明
国别省市:

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