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基于零空间投影的冗余机器人连续控制方法技术

技术编号:42973999 阅读:39 留言:0更新日期:2024-10-15 13:13
本发明专利技术涉及机器人运动控制技术领域,具体涉及基于零空间投影的冗余机器人连续控制方法,包括以下步骤:S1,构建整形零空间投影算子:基于Mansard连续逆定义和冗余机器人的任务约束条件,建立激活任务下的增广雅克比算子;S2,求运动学方程的连续解:构建包含所有激活任务的逆,并运用闭环控制法则初步计算出关节速度;S3,优化关节速度的求解:在激活任务之间出现相互冲突的情况下,引入阻尼系数,写出新的闭环控制法则;S4,实现任务优先级控制:将关节速度的一般解通过整形零空间公式化,使得激活任务的优先级可控。本发明专利技术,有助于提升机器人在复杂动态环境中的工作性能和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人运动控制,尤其涉及基于零空间投影的冗余机器人连续控制方法


技术介绍

1、在机器人运动控制领域,如何通过对机器人运动过程中的控制,使其适应动态的环境,是一个重要的挑战,机器人在执行任务时,不仅需要实现轨迹跟踪,还必须确保满足环境中的各种约束条件,传统的关节空间控制方法通过预先规划机器人的末端执行器轨迹,直接控制关节轨迹,然而,在关节空间中实现环境约束非常困难,典型的联合空间控制框架仍然存在诸多局限性。

2、现有技术在解决机器人运动控制问题时,通常采用伪逆方法来求解运动学方程,以实现轨迹跟踪和环境约束的满足,然而,这些方法在面对多任务控制和动态环境时存在显著缺点,首先,伪逆方法在任务激活变化时容易产生不连续性,影响控制的平滑性和稳定性,其次,在激活任务之间出现相互冲突的情况下,现有方法难以有效处理,导致控制精度和响应速度降低,此外,现有方法在奇异情况下数值稳定性不足,限制了机器人的适应能力。

3、为了解决上述问题,本专利技术提出了一种基于连续整形零空间投影和任务控制的连续逆方法,旨在提升冗余机器人在动态环境中的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于零空间投影的冗余机器人连续控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于零空间投影的冗余机器人连续控制方法,其特征在于,所述S1中的构建整形零空间投影算子包括:

3.根据权利要求2所述的基于零空间投影的冗余机器人连续控制方法,其特征在于,所述激活任务下的增广雅克比算子的计算公式为:

4.根据权利要求3所述的基于零空间投影的冗余机器人连续控制方法,其特征在于,所述增广雅克比算子的整形零空间投影算子通过i个递归运算获得,由于是对称矩阵,重新表述为:

5.根据权利要求4所述的基于零空间投影的冗余机器人连续控制方法,其特...

【技术特征摘要】

1.基于零空间投影的冗余机器人连续控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于零空间投影的冗余机器人连续控制方法,其特征在于,所述s1中的构建整形零空间投影算子包括:

3.根据权利要求2所述的基于零空间投影的冗余机器人连续控制方法,其特征在于,所述激活任务下的增广雅克比算子的计算公式为:

4.根据权利要求3所述的基于零空间投影的冗余机器人连续控制方法,其特征在于,所述增广雅克比算子的整形零空间投影算子通过i个递归运算获得,由于是对称矩阵,重新表述为:

5.根据权利要求4所述的基于零空间投影的冗余机...

【专利技术属性】
技术研发人员:奚若海高树华王静王正方高升秦泽坤
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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