【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械臂控制，具体为一种基于优化算法的刚柔耦合机械臂的振动抑制方法。
技术介绍
1、柔性机械臂因为具有工作半径大、结构刚度低等优点，泛应用于工业装配、太空探索等诸多方面。柔性机械臂是一个多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。对于许多高性能机械臂来说，负载端的柔性是一个不可忽略的影响因素。
2、机械臂的传动系统包含传动关节和末端关节臂；传动关节具有柔性，而末端关节臂部分为刚性部件，因此存在刚柔耦合；在运动过程中，末端关节臂存在弹性振动，容易在操作过程中产生的抖动现象，具有进一步的改进空间。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于优化算法的刚柔耦合机械臂的振动抑制方法，解决了机械臂容易在操作过程中，由于刚柔耦合产生的抖动现象的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于优化算法的刚柔耦合机械臂的振动抑制方法，包括建立仿真模型、明确刚柔耦合关系、建立耦合动力学方程、建立仿真虚拟实验模型、获取仿真状态数据、数据调整优化和振动抑制，更具体为：
5、s1.通过3d建模软件建立机械臂的三维仿真模型和虚拟样机模型；
6、s2.将机械臂的建模运动系统分解为刚体运动系统和柔性振动系统，明确机械臂建模运动系统的刚柔耦合关系；
7、s3.通过确立机械臂建模运动系统的刚柔耦合关系建立相对应的耦合动力学方程；p>
8、s4.利用机械臂的虚拟样机模型与耦合动力学方程，通过在不同物理场下产生的耦合参数，直接或配合云端数据建立仿真虚拟实验模型；
9、s5.通过设置不同的运行参数使仿真虚拟实验模型进行多次仿真运行，得到仿真条件下的最优的机械臂运动状态和运动轨迹参数；
10、s6.启动真实的机械臂，通过外部检测模块检测机械臂的负载的空间位置和姿态，经计算机反馈到三维仿真模型上确定抓取姿态和振动参数偏差，并记录偏差数据至云端数据库中，通过多台机械臂运行时产生的数据偏差对仿真虚拟实验模型进行优化；
11、s7.机械臂运行时，通过获取的现实运动状态与拟真运动状态的参数偏差，通过振动抑制执行模块，根据参数偏差对机械臂进行振动抑制。
12、优选的，所述外部检测模块包括安装在机械臂上的加速度传感器、振动传感器和空间定位传感器以及独立安装于机械臂之外的视觉传感器。
13、优选的，所述振动抑制执行模块包括伺服器、驱动器和磁流体阻尼器。
14、(三)有益效果
15、本专利技术提供了一种基于优化算法的刚柔耦合机械臂的振动抑制方法。具备以下有益效果：
16、1、本专利技术通过明确机械臂建模运动系统的刚柔耦合关系，利用虚拟样机模型与耦合动力学方程建立仿真虚拟实验模型，通过仿真实验得到最优化的机械臂运动状态和运动轨迹参数，并通过现实运动状态与拟真运动状态的参数偏差，可有效的对机械臂进行振动抑制，减少由于刚柔耦合运动导致的抖动问题。
17、2、本专利技术通过对偏差数据进行云端记录，可通过多台同型号的机械臂产生的数据，对仿真虚拟实验模型进行数据补充，优化仿真算法，提高了后续仿真的可靠性。
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1.一种基于优化算法的刚柔耦合机械臂的振动抑制方法，其特征在于，包括建立仿真模型、明确刚柔耦合关系、建立耦合动力学方程、建立仿真虚拟实验模型、获取仿真状态数据、数据调整优化和振动抑制，更具体为：
2.根据权利要求1所述的一种基于优化算法的刚柔耦合机械臂的振动抑制方法，其特征在于：所述外部检测模块包括安装在机械臂上的加速度传感器、振动传感器和空间定位传感器以及独立安装于机械臂之外的视觉传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于优化算法的刚柔耦合机械臂的振动抑制方法，其特征在于：所述振动抑制执行模块包括伺服器、驱动器和磁流体阻尼器。
【技术特征摘要】
1.一种基于优化算法的刚柔耦合机械臂的振动抑制方法，其特征在于，包括建立仿真模型、明确刚柔耦合关系、建立耦合动力学方程、建立仿真虚拟实验模型、获取仿真状态数据、数据调整优化和振动抑制，更具体为：
2.根据权利要求1所述的一种基于优化算法的刚柔耦合机械臂的振动抑制方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱晓山，徐丽莎，崔杏利，袁新梅，凌晓辉，熊印国，易小西，曾文婷，胡晓艳，
申请(专利权)人：宜春学院，
类型：发明
国别省市：
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