【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人工智能，具体涉及一种室内物品飞行搬运机器人的增强反馈控制方法及装置。
技术介绍
1、随着飞行机器人技术的发展，相对于人工操作，使用飞行机器人可以解决一些场景下的物品搬运和运输问题。在飞行机器人执行任务过程中，负载物品和自身的重量可能发生一定的变化，例如会出现将一部分负载物品拿掉等情况，这些情况都会对原来的控制产生一定的干扰，轻则可能导致飞行机器人偏离航线、无法完成指定任务，重则可能导致飞行机器人失控或损毁，因此研究飞行机器人在物品放置和取走瞬间的抗干扰控制具有重要的实际意义。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是在室内物品搬运场景下，由于负载物品或者自身重量的变化导致飞行搬运机器人在物品放置和取走瞬间的稳定性较难控制。
2、根据第一方面，一种实施例中提供一种室内物品飞行搬运机器人的增强反馈控制方法，包括：
3、构建飞行搬运机器人对应的第一控制器；所述第一控制器包括具有计算前馈的pid控制器；
4、基于预设动态模型将所述第一控制器扩展为第二控制器；所述预设动态模型包括辅助非线性反馈项；
5、基于预设非线性动态补偿项和预设积分反馈控制器构建对应的第三控制器；所述预设积分反馈控制器包括原始鲁棒积分反馈控制器；
6、利用所述第二控制器和所述第三控制器对所述飞行搬运机器人进行控制；所述飞行搬运机器人包括在室内物品搬运场景中进行物品搬运的机器人。
7、一实施例中，所述利用所述第二控制器和所述第三
8、将所述第二控制器和所述第三控制器的输入数据作为所述飞行搬运机器人的输入控制量；
9、利用预设模糊规则逻辑方法获取所述输入控制量对应的输出控制量；
10、基于所述输出控制量对所述飞行搬运机器人进行控制。
11、一实施例中，所述第一控制器，包括：
12、
13、其中，fpid表示所述第一控制器，m(qd)表示所述飞行搬运机器人的总质量，qd表示所述飞行搬运机器人的状态矩阵，表示所述状态矩阵的一阶导数，表示所述状态矩阵的二阶导数，表示科里奥利力离心力矩阵，g(qd)表示所述飞行搬运机器人的重力矢量，kp表示pid控制的第一正定对角反馈增益矩阵，ki表示pid控制的第二正定对角反馈增益矩阵，kd表示pid控制的第三正定对角反馈增益矩阵，e(t)表示所述飞行搬运机器人的位置和速度的跟踪误差，表示所述跟踪误差对应的一阶导数。
14、一实施例中，所述第二控制器，包括：
15、
16、其中，fpid+表示所述第二控制器，m(qd)表示所述飞行搬运机器人的总质量，qd表示所述飞行搬运机器人的状态矩阵，表示所述状态矩阵的一阶导数，表示所述状态矩阵的二阶导数，α表示预设控制参数，表示科里奥利力离心力矩阵，g(qd)表示所述飞行搬运机器人的重力矢量，kp表示pid控制的第一正定对角反馈增益矩阵，ki表示pid控制的第二正定对角反馈增益矩阵，kd表示pid控制的第三正定对角反馈增益矩阵，e(t)表示所述飞行搬运机器人的位置和速度的跟踪误差，表示所述跟踪误差对应的一阶导数。
17、一实施例中，所述预设控制参数，包括：
18、根据pid控制的第一正定对角反馈增益矩阵、pid控制的第二正定对角反馈增益矩阵、pid控制的第三正定对角反馈增益矩阵及预设控制参数公式计算得到所述预设控制参数；所述预设控制参数公式包括：其中，α表示预设控制参数，kp表示所述pid控制的第一正定对角反馈增益矩阵，ki表示所述pid控制的第二正定对角反馈增益矩阵，kd表示所述pid控制的第三正定对角反馈增益矩阵。
19、一实施例中，所述预设非线性动态补偿项，包括：根据飞行搬运机器人的动态参数和飞行搬运机器人的位置和速度的跟踪误差计算得到。
20、一实施例中，所述第三控制器，包括：
21、
22、其中，fpid-rise+表示所述第三控制器，m(qd)表示所述飞行搬运机器人的总质量，qd表示所述飞行搬运机器人的状态矩阵，表示所述状态矩阵的一阶导数，表示所述状态矩阵的二阶导数，α表示预设控制参数，表示科里奥利力离心力矩阵，g(qd)表示所述飞行搬运机器人的重力矢量，kp表示pid控制的第一正定对角反馈增益矩阵，ki表示pid控制的第二正定对角反馈增益矩阵，kd表示pid控制的第三正定对角反馈增益矩阵，e(t)表示所述飞行搬运机器人的位置和速度的跟踪误差，表示所述跟踪误差对应的一阶导数，t表示所述飞行搬运机器人在进行物品搬运时物品放置和物品取走的时刻，是所述飞行搬运机器人的动态参数，σ是状态误差，t0是在所述飞行搬运机器人在进行物品搬运时物品放置和物品取走的前一时刻，e1(σ)表示跟踪误差，e2(σ)表示组合误差，sgn表示阶跃函数。
23、根据第二方面，一种实施例中提供一种室内物品飞行搬运机器人的增强反馈控制装置，包括：
24、控制器构建模块，用于构建飞行搬运机器人对应的第一控制器；所述第一控制器包括具有计算前馈的pid控制器；
25、控制器扩展模块，用于基于预设动态模型将所述第一控制器扩展为第二控制器；所述预设动态模型包括辅助非线性反馈项；
26、控制器修正模块，用于基于预设非线性动态补偿项和预设积分反馈控制器构建对应的第三控制器；所述预设积分反馈控制器包括原始鲁棒积分反馈控制器；
27、机器人控制模块，用于利用所述第二控制器和所述第三控制器对所述飞行搬运机器人进行控制；所述飞行搬运机器人包括在室内物品搬运场景中进行物品搬运的机器人。
28、根据第三方面，一种实施例中提供一种室内物品飞行搬运机器人的增强反馈控制设备，包括：
29、存储器，用于存储程序；
30、处理器，用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如本文中任一实施例所述的方法。
31、根据第四方面，一种实施例提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如本文中任一实施例所述的方法。
32、依据上述实施例的室内物品飞行搬运机器人的增强反馈控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，构建飞行搬运机器人具有计算前馈的pid控制器，即第一控制器，能够补偿非线性动态项的影响，减少机器人的震荡次数。并根据非线性反馈项将将第一控制器扩展为第二控制器，补偿飞行搬运机器人的不确定性以及不确定性所带来的参数变化，提高飞行搬运机器人轨迹跟踪的精度和稳定性。利用预设非线性动态补偿项和包括原始鲁棒积分反馈控制器的预设积分反馈控制器构建对应的第三控制器，丰富了第三控制器的控制结构，提高了控制器的性能。因此利用第二控制器和第三控制器对飞行搬运机器人进行控制，能够更好地保证飞行搬运机器人在物品放置和取走瞬间的稳定性。
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1.一种室内物品飞行搬运机器人的增强反馈控制方法,其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第二控制器和所述第三控制器对所述飞行搬运机器人进行控制，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一控制器，包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二控制器，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设控制参数，包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设非线性动态补偿项，包括：根据飞行搬运机器人的动态参数和飞行搬运机器人的位置和速度的跟踪误差计算得到。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三控制器，包括：
8.一种室内物品飞行搬运机器人的增强反馈控制装置，其特征在于，包括：
9.一种室内物品飞行搬运机器人的增强反馈控制设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
【技术特征摘要】
1.一种室内物品飞行搬运机器人的增强反馈控制方法,其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第二控制器和所述第三控制器对所述飞行搬运机器人进行控制，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一控制器，包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二控制器，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设控制参数，包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志敏，林必毅，贺振中，文新隆，
申请(专利权)人：深圳市华赛睿飞智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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