【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于连续体机器人轨迹跟踪相关，更具体地，涉及一种基于拉力优化的丝传动连续体机器人轨迹跟踪方法及设备。
技术介绍
1、连续体机器人是一种由柔性连续体结构和柔索(如镍钛合金丝、钢丝绳等)传动系统组成的机器人，具有柔性、可变形和高自由度的特点。通过控制柔索可以使它们在复杂环境和狭小空间灵活改变位姿，从而进行精细的操作。因此在医疗手术、空间探索等领域具有良好的应用潜力。然而和传统的刚性机器人相比，其柔性结构和柔索驱动的特性也令连续体机器人的建模和控制变得较为复杂，需要考虑非线性和耦合效应，这对控制算法和系统设计提出了挑战。
2、当前，针对丝传动连续体机器人的轨迹跟踪问题，常采用基于常曲率假设或角度均等假设的运动学模型。这些模型具有计算简便性，并在机器人无外力负载的情况下具有较好的适用性。然而，当机器人受到外部负载的作用时，由于其自身柔性，会发生形变现象。在这种情况下，如果继续使用上述假设来计算机器人末端的位姿，将引入较大的误差，从而不利于对机器人末端位置的精确控制。为考虑外力的影响，可考虑在模型中引入力学模型。一种方式是引...
【技术保护点】
1.一种基于拉力优化的丝传动连续体机器人轨迹跟踪方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于拉力优化的丝传动连续体机器人轨迹跟踪方法，其特征在于：正运动学方程为：
3.如权利要求2所述的基于拉力优化的丝传动连续体机器人轨迹跟踪方法，其特征在于：静力学方程为：
4.如权利要求3所述的基于拉力优化的丝传动连续体机器人轨迹跟踪方法，其特征在于：传动丝的拉力Fact和机器人的关节角度q是未知的，因此将它们作为优化变量在优化问题中一同求解，定义优化问题的目标为轨迹跟踪过程中传动丝的拉力的L2范数平方和尽可能小，对应的公式
5...
【技术特征摘要】
1.一种基于拉力优化的丝传动连续体机器人轨迹跟踪方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于拉力优化的丝传动连续体机器人轨迹跟踪方法，其特征在于：正运动学方程为：
3.如权利要求2所述的基于拉力优化的丝传动连续体机器人轨迹跟踪方法，其特征在于：静力学方程为：
4.如权利要求3所述的基于拉力优化的丝传动连续体机器人轨迹跟踪方法，其特征在于：传动丝的拉力fact和机器人的关节角度q是未知的，因此将它们作为优化变量在优化问题中一同求解，定义优化问题的目标为轨迹跟踪过程中传动丝的拉力的l2范数平方和尽可能小，对应的公式为：
5.如权利要求4所述的基于拉力优化的丝传动连续体机器人轨迹跟踪方法，其特征在于：非线性优化问题表示为：
6.如权利要求1-5任一项所述的基于拉力优化的丝传动连续体机器人轨迹跟踪方法，其特征在于：根据非线性优化求解器求解非线性优化问题，得到当前轨迹跟踪末端目标...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文斌，林思源，王亦达，李奥齐，熊蔡华，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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