一种机械臂滑模控制方法技术

技术编号:44492090 阅读:25 留言:0更新日期:2025-03-04 17:57
本申请提出一种机械臂滑模控制方法,属于机器人控制技术领域,建立不满足Pieper法则的机械臂的正向运动学模型;根据正向运动学模型,采用拉格朗日法,建立机械臂动力学模型,采用基于雅可比矩阵的改进梯度下降法,对机械臂正向运动学模型对应的逆运动学方程进行求解,得到求解后的机械臂的关节角度值;根据关节角度误差,设计线性滑模面,对关节角度进行滑模控制,其中,滑模控制律是根据机械臂动力学模型中的建模估计值构建得到,并且将滑模控制律中的符号函数用双曲正切函数进行替换。本申请的方法确保了逆运动学求解的准确性,有效削减滑模控制中力矩抖阵问题,并控制不满足Pieper法则的机械臂完成高精度的运动控制操作任务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人控制,具体涉及一种机械臂滑模控制方法


技术介绍

1、护理机器人不仅能够在一定程度上替代护理人员,还可以提高操作的精确性和效率,优化护理流程,提升患者的护理体验。

2、然而,护理机器人中的一类不满足pieper法则的机械臂需要在复杂多变的环境中执行任务,这包括人员密集、物品杂乱的工作场景。机械臂三个相邻关节轴相交于一点或三个相邻关节轴互相平行才满足pieper法则。在这些场景中,护理任务的路径往往不固定且随机性较强,这类机械臂面临着动力学模型不确定性、难以准确预测的外部干扰、以及关节摩擦力等问题。因此,如何实现这类机械臂的精确稳定控制,成为一项极具挑战性的技术课题。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本申请提出一种机械臂滑模控制方法,包括:

2、获取机械臂数据;

3、根据所述机械臂数据,建立不满足piper法则的机械臂的正向运动学模型;

4、根据所述正向运动学模型,采用拉格朗日法,建立机械臂动力学模型,并将外部干扰和关节摩擦力作为机械臂动本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种机械臂滑模控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的机械臂滑模控制方法,其特征在于,所述机械臂数据,包括:关节转角、关节偏置、连杆扭角以及连杆长度。

3.根据权利要求1所述的机械臂滑模控制方法,其特征在于,所述机械臂滑模控制方法,还包括:

4.根据权利要求2所述的机械臂滑模控制方法,其特征在于,所述机械臂滑模控制方法,还包括:

5.根据权利要求1所述的机械臂滑模控制方法,其特征在于,所述根据所述机械臂数据,建立不满足Piper法则的机械臂的正向运动学模型,计算式如下:

6.根据权利要求5所述的机械臂滑模控制方...

【技术特征摘要】

1.一种机械臂滑模控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的机械臂滑模控制方法,其特征在于,所述机械臂数据,包括:关节转角、关节偏置、连杆扭角以及连杆长度。

3.根据权利要求1所述的机械臂滑模控制方法,其特征在于,所述机械臂滑模控制方法,还包括:

4.根据权利要求2所述的机械臂滑模控制方法,其特征在于,所述机械臂滑模控制方法,还包括:

5.根据权利要求1所述的机械臂滑模控制方法,其特征在于,所述根据所述机械臂数据,建立不满足piper法则的机械臂的正向运动学模型,计算式如下:

6.根据权利要求5所述的机械臂滑模控制方法,其特征在于,所述根据所述正向运动学模型,采用拉格朗日法,建立机械臂动力学模型,并将外部干扰和关节摩擦力作为机械臂动力学模型的干扰项,计算式如下:

7.根据权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王义娜王子腾纪力尧俞彦军杨俊友王硕玉周勃
申请(专利权)人:沈阳工业大学
类型:发明
国别省市:

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