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一种不依赖于模型的灵巧臂手机器人保性能控制方法技术

技术编号:42803539 阅读:32 留言:0更新日期:2024-09-24 20:48
本发明专利技术公开了一种不依赖于模型的灵巧臂手机器人保性能控制方法,首先,根据灵巧臂手机器人的空间结构获取其简化模型;其次,设计预设性能函数,对灵巧臂手机器人各关节角位移跟踪误差进行性能约束,灵巧臂手机器人的简化模型包含角位移信息,同时引入非对称的屏障函数及误差变换,保证输出角位移误差位于预定的性能范围内。最后设定自适应参数更新率进行补偿,使设计的灵巧臂手控制方法不依赖于灵巧臂手机器人简化模型,同时保证预设性能,提高方法的鲁棒性和普适性。本发明专利技术通过采用鲁棒技术,使设计的自适应计算转矩控制器不依赖于系统模型,降低了计算成本。相比深度学习等其他不依赖系统模型的控制方法,规避系统模型因而无需进行模型训练。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人,特别是灵巧臂手机器人的数学建模方法与控制技术。本专利技术提出的建模方法以简化的数学表达描述灵巧臂手机器人的运动学、动力学、感知与控制等方面,以便进行仿真、控制算法设计等工作。


技术介绍

1、关于灵巧臂手机器人的保性能控制算法主要包含两类,1)基于模型的控制算法,该方法根据系统模型的全部或部分信息,如惯性矩阵、科氏力矩阵和重力项等设计控制器结构,以确保满足预设性能要求;2)不依赖模型的控制算法,如神经网路、深度学习和强化学习等模型训练方法,通过对数据样本进行训练,这些方法能够建立模型来代替实际系统模型进行控制器设计,从而无需提前获取系统信息。

2、目前关于灵巧臂手机器人保性能控制算法存在以下不足:

3、第一、尽管基于模型的算法可以获得一个很好的控制效果,然而,这种方法要求提前已知系统模型的信息,因而具有一定的保守性;

4、第二、深度学习、神经网络等模型训练的方法要求获取足够多的数据样本进行训练,计算成本较高,训练过程可能较为复杂和耗时,训练的模型可能会出现过拟合或欠拟合等问题,影响控制器的性能和泛化能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种不依赖于模型的灵巧臂手机器人保性能控制方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种不依赖于模型的灵巧臂手机器人保性能控制方法,其特征在于:为消除控制方法对简化模型的依赖性,利用鲁棒技术通过杨不等式放缩方法将灵巧臂手系统模型从未知不确定非线性项中分离开来,杨不等式描述了两个数乘积的上界,使控制策略具有更强的鲁棒性,通过引入自适应率估计模型不确定参数,使控制方法不依赖于灵巧臂手机器人简化模型,控制器在保证闭环信号的有界性的同时能够确保输出角位移误差位于预设性能范围内。

3.根据权利要求1所述的一种不依赖于模型的灵巧臂手机器人保性能控制方法,其...

【技术特征摘要】

1.一种不依赖于模型的灵巧臂手机器人保性能控制方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种不依赖于模型的灵巧臂手机器人保性能控制方法,其特征在于:为消除控制方法对简化模型的依赖性,利用鲁棒技术通过杨不等式放缩方法将灵巧臂手系统模型从未知不确定非线性项中分离开来,杨不等式描述了两个数乘积的上界,使控制策略具有更强的鲁棒性,通过引入自适应率估计模型不确定参数,使控制方法不依赖于灵巧臂手机器人简化模型,控制器在保证闭环信号的有界性的同时能够确保输出角位移误差位于预设性能范围内。

3.根据权利要求1所述的一种不依赖于模型的灵巧臂手机器人保性能控制方法,其特征在于:灵巧臂手机器人看作由机械臂系统和连...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵凯白千宋永端沈志熙黄守瑞周勇城
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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