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一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法及系统技术方案

技术编号:41525487 阅读:29 留言:0更新日期:2024-06-03 22:59
本发明专利技术公开了一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法及系统,涉及机器人控制技术领域。该方法包括步骤:获取气动肌肉驱动并联机器人的状态参数,并建立运动学模型和动力学模型;获取气动肌肉驱动并联机器人需要跟踪的末端执行器参考轨迹,得到末端执行器的跟踪误差;定义轮廓误差,根据末端执行器的跟踪误差和轮廓误差获得坐标轴方向上的同步误差,进而得到同步运动控制的等价目标;基于末端执行器的跟踪误差和坐标轴方向上的同步误差定义耦合误差,并结合跟踪误差和耦合误差构造有限时间自适应同步运动控制器。本发明专利技术直接以末端执行器为控制对象、以实现笛卡尔空间内的轨迹跟踪为目标,实现了高精度和高效率的气动肌肉机器人运动控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人控制,尤其涉及一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法及系统


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、为了给生产、生活活动提供更便捷实用的服务,稳定性好、灵活性强的智能机器人越来越受欢迎。然而,传统刚性串联机器人的结构稳定性、柔韧性较差且存在累积误差,很难完成受限工作空间下的高性能运动。为此,气动肌肉驱动并联机器人得到了研究人员的广泛关注。这类机器人融合了气动肌肉这一仿生物骨骼肌驱动器和多运动链并联结构的双重特点,具有承载能力强、结构稳定性高、工作空间小、柔顺性好等特性,可以为医疗协作、康复治疗、环境勘探等兼具刚柔需求的应用提供助力。

3、由于气动肌肉驱动并联机器人的固定基座和末端执行器之间至少由两条运动链相连接,所以末端执行器的高效运动需要通过所有运动链协同配合来实现,这意味着并联机器人的高性能控制不仅取决于每一条运动链的控制性能,还与所有运动链间的同步性能密切相关。然而,大多数现有方法仅考虑了运动链的跟踪性能,忽略了并联结构同步性的影响,易导致控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法,其特征在于,结合几何分析和气动肌肉的三元素模型,建立运动学模型和以气压为输入的动力学模型。

3.如权利要求1所述的一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法,其特征在于,定义轮廓误差为:ε=X-Xrs,

4.如权利要求3所述的一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法,其特征在于,气动肌肉驱动并联机器人的运动控制需要跟踪误差和轮廓误差估计收敛到原点。

5.如权利要求1所述的一种气动肌肉机器人的...

【技术特征摘要】

1.一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法,其特征在于,结合几何分析和气动肌肉的三元素模型,建立运动学模型和以气压为输入的动力学模型。

3.如权利要求1所述的一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法,其特征在于,定义轮廓误差为:ε=x-xrs,

4.如权利要求3所述的一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法,其特征在于,气动肌肉驱动并联机器人的运动控制需要跟踪误差和轮廓误差估计收敛到原点。

5.如权利要求1所述的一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法,其特征在于,设计如下关于坐标轴方向上跟踪误差的同步误差:

6.如权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙宁刁淑贞吴庆祥杨桐
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:

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