【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自适应控制，特别涉及基于机械手臂加工控制的自适应调节方法及系统。
技术介绍
1、基于机械手臂的加工控制是现代制造业中一项重要的技术，机械手臂在工业生产中广泛应用于各种加工任务，如焊接、切割、装配等。
2、然而，由于加工过程中工件、工具、环境等因素的变化，现有的控制方法往往难以适应这些变化，需要由专业技术人员进行定期的调节校准，存在人工干预频次高、影响加工连续性和加工效率的技术问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供基于机械手臂加工控制的自适应调节方法及系统。用以解决现有技术中人工干预频次高、影响加工连续性和加工效率的技术问题。
2、第一方面，本申请提供了基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其中，所述方法包括：
3、在机械手臂的预定加工控制方案中提取第一加工控制方案，所述第一加工控制方案包括第一始发点位和第一目的点位；
4、结合所述第一始发点位与所述第一目的点位构建所述机械手臂的预定加工控制域；
5、在分析得到的所述预定加工控制域的预定栅格地图中寻优得到所述第一始发点位至所述第一目的点位的第一最优路径；
6、将对所述机械手臂进行动力学分析得到的加工控制动力信息渲染至机械手臂物理模型，得到三维运动模型；
7、结合预定驱动力特征指标对所述三维运动模型基于所述第一最优路径的加工控制过程进行动态监测，得到第一时间下的第一驱动力特征参数；
8、读取所述第一时间下的第一预设驱动力
9、以所述第一驱动力损失最小为约束对所述三维运动模型进行驱动控制寻优，得到第一最优驱动控制方案；
10、根据所述第一最优驱动控制方案组建最优驱动控制方案序列，所述最优驱动控制方案序列用于对所述机械手臂进行自适应调节控制。
11、上述实现方式中的方法，从机械手臂的预定加工控制方案中提取第一加工控制方案，包括第一始发点位和第一目的点位。而后，基于目标机械手臂的目标应用场景，结合第一始发点位与第一目的点位构建机械手臂的预定加工控制域。而后，在预定加工控制域的预定栅格地图中寻优得到第一始发点位至第一目的点位的第一最优路径。实现了满足目标场景的初始最优路径的获取，为后续的控制优化提供了基础。
12、进一步的，通过将机械手臂进行动力学分析得到的加工控制动力信息渲染至机械手臂物理模型，结合预定驱动力特征指标，对三维运动模型基于第一最优路径的加工控制过程进行动态监测，得到第一时间下的第一驱动力特征参数。该驱动力特征参数反映了实况仿真模拟下的驱动表现。进而基于该驱动力特征参数与预设驱动力特征参数进行对比，得到第一驱动力损失，以第一驱动力损失最小为约束，对三维运动模型进行驱动控制寻优，得到第一最优驱动控制方案。利用预设加工控制方案、驱动力特征参数对比和驱动控制寻优等方法，提高了加工控制的效率和精度。
13、总的来说，上述的方法综合考虑了路径规划、动态监测和驱动控制等因素，实现了对机械手臂加工控制的全面优化。
14、在一种可行的实现方式中，在分析得到的所述预定加工控制域的预定栅格地图中寻优得到所述第一始发点位至所述第一目的点位的第一最优路径，包括：
15、步骤10：所述预定栅格地图包括m个栅格，m为大于1的整数；
16、步骤20：在所述m个栅格中分别匹配所述第一始发点位的第一始发栅格和所述第一目的点位的第一目的栅格；
17、步骤30：获取所述第一始发栅格的第一步进栅格组，所述第一步进栅格组包括六个栅格；
18、步骤40：筛选所述六个栅格中满足预定栅格条件的栅格，组成第一目标步进栅格组，所述第一目标步进栅格组包括n个栅格，1≤n≤6；
19、步骤50：提取所述n个栅格中的第一栅格，并计算所述第一始发栅格至所述第一栅格的第一距离代价；
20、步骤60：根据预定代价函数得到第一总代价，所述第一总代价为所述第一距离代价与第一估计距离代价之和，所述第一估计距离代价为所述第一栅格至所述第一目的栅格的估计距离代价；
21、步骤70：以所述第一总代价最小为约束对所述n个栅格进行筛选，得到目标第一栅格；
22、步骤80：将所述目标第一栅格作为所述第一始发栅格对步骤10至步骤70进行重复迭代，根据得到的所述目标第一栅格组成所述第一最优路径。
23、上述实现方式中的方法，对始发栅格邻域栅格进行细分，形成步进栅格组；分别获取步进栅格组中目标步进栅格组的多个距离代价；计算总代价，为距离代价与估计距离代价之和，估计距离代价为该栅格至目的栅格的估计距离代价；以总代价最小为约束对n个栅格进行筛选，得到目标栅格；将目标栅格作为始发栅格进行重复迭代，直到达到目的栅格，形成最优路径。其中，总代价最小说明路径向目的栅格的接近效率最高，进而获取第一始发点位至第一目的点位的最优路径。
24、在一种可行的实现方式中，所述预定代价函数的表达式如下：
25、；
26、；
27、其中，是指所述预定代价函数，所述是指所述第一距离代价，a为第一权重系数，所述是指所述第一估计距离代价，b为第二权重系数，所述是指所述第一始发栅格的坐标，所述是指所述第一栅格的坐标。
28、在一种可行的实现方式中，所述加工控制动力信息包括重力信息、惯性信息、摩擦力信息，所述摩擦力信息包括径向轴径摩擦力信息、止推轴颈摩擦力信息。
29、也就是说，该加工控制力信息体现了目标机械手臂的物理动作特性，包括其在物理动作过程中受到的重力、惯性和摩擦等因素的影响，这些信息对于实现精确控制和优化动作效果至关重要。通过分析和利用这些力信息，可以更好地理解和控制机械手臂的运动特性，提高模拟运行的准确性。
30、在一种可行的实现方式中，所述预定驱动力特征指标包括输出力矩、功率、速度、稳定性。
31、上述的实现方法中，预定驱动力特征指标包括多个反映了目标机械手臂的动作输出性能的指标项，通过预定驱动力特征指标可以实现目标机械手臂模拟性能的采集获取。
32、在一种可行的实现方式中，读取所述第一时间下的第一预设驱动力特征参数，并与所述第一驱动力特征参数进行对比得到第一驱动力损失，包括：
33、对归一化处理后的所述第一预设驱动力特征参数进行加权得到第一预设驱动力指数；
34、对归一化处理后的所述第一驱动力特征参数进行加权得到第一驱动力指数；
35、将所述第一预设驱动力指数与所述第一驱动力指数的差值绝对值作为所述第一驱动力损失。
36、在一种可行的实现方式中，以所述第一驱动力损失最小为约束对所述三维运动模型进行驱动控制寻优，得到第一最优驱动控制方案，包括：
37、提取所述预定驱动力特征指标中的第一预定特征指标；
38、在所述第一驱动力特征参数中匹配所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其特征在于，所述在分析得到的所述预定加工控制域的预定栅格地图中寻优得到所述第一始发点位至所述第一目的点位的第一最优路径，包括：
3.根据权利要求2所述基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其特征在于，所述预定代价函数的表达式如下：
4.根据权利要求1所述基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其特征在于，所述加工控制动力信息包括重力信息、惯性信息、摩擦力信息，所述摩擦力信息包括径向轴径摩擦力信息、止推轴颈摩擦力信息。
5.根据权利要求1所述基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其特征在于，所述预定驱动力特征指标包括输出力矩、功率、速度、稳定性。
6.根据权利要求1所述基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其特征在于，所述读取所述第一时间下的第一预设驱动力特征参数，并与所述第一驱动力特征参数进行对比得到第一驱动力损失，包括：
7.根据权利要求6所述基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其特征在
8.根据权利要求7所述基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其特征在于，所述驱动力预测模型的训练步骤，包括：
9.基于机械手臂加工控制的自适应调节系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其特征在于，所述在分析得到的所述预定加工控制域的预定栅格地图中寻优得到所述第一始发点位至所述第一目的点位的第一最优路径，包括：
3.根据权利要求2所述基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其特征在于，所述预定代价函数的表达式如下：
4.根据权利要求1所述基于机械手臂加工控制的自适应调节方法，其特征在于，所述加工控制动力信息包括重力信息、惯性信息、摩擦力信息，所述摩擦力信息包括径向轴径摩擦力信息、止推轴颈摩擦力信息。
5.根据权利要求1所述基于机械手臂加工控制的自适应调节方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵洪霞，徐国利，
申请(专利权)人：苏州巴奈特机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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