一种积分自适应导纳控制方法及系统、计算控制设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种积分自适应导纳控制方法及系统、计算控制设备及存储介质，其方法包括：步骤1、建立目标导纳模型并初始化；步骤2、根据基于环境信息辨识的自适应控制策略建立自适应导纳控制器，并推导出前述目标导纳模型对应的参考轨迹；步骤3、建立积分导纳控制器，对参考轨迹进行稳态误差优化处理并生成优化后的参考轨迹；步骤4、根据优化后的参考轨迹生成机器人运动指令。本发明专利技术首先通过将积分控制器与在线环境参数辨识深度融合，通过积分项消除了稳态误差、通过参数辨识补偿了动态环境变化、并进行了稳定性协同优化。其次通过引入力误差积分环节动态调整参考轨迹，进而解决了积分控制与自适应律的稳定性矛盾且实现高频响应与轻量化控制的统一。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人柔顺控制，尤其涉及一种积分自适应导纳控制方法及系统。

技术介绍

1、在机器人柔顺控制领域，力跟踪精度与环境适应性是评判系统性能的关键指标。主动柔顺控制常见类型有力/位置控制、阻抗控制以及导纳控制。其中，阻抗控制与导纳控制虽方法各异，但目标一致。由图1可知，阻抗控制原理是机器人感知实际运动与期望运动间的偏差，进而调节末端执行器的作用力。而导纳控制是基于机器人感知与外界的交互力，来调整自身位置。阻抗控制需要机器人依据环境变化灵活输出合适的力，不过其高度依赖精确的动力学模型，一旦模型存在不确定性，就会严重干扰控制性能。导纳控制则要求机器人依据受力变化精准调整位置，这使得它在具备精确位置控制接口的机器人上能发挥最佳效果。目前，多数协作式机械臂有着较高的位置控制精度，恰好能实现精确运动控制与柔顺交互的有机融合。然而，传统控制方法存在的弊端。

2、导纳控制分为关节空间下的导纳控制和笛卡尔空间下的导纳控制，关节空间下的导纳控制表达式为：

3、

4、笛卡尔空间下的导纳控制表达式为：

5、

6、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种积分自适应导纳控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种积分自适应导纳控制方法，其特征在于，前述的步骤2处理步骤包括假设和分别表示环境位置xe和环境刚度ke的估计值，通过构造对应的Lyapunov函数使得和的更新率，以能够保证当时，fc→fd，其中，为接触力的估计值；具体的实现步骤包括以下步骤：

3.如权利要求1所述的一种积分自适应导纳控制方法，其特征在于，前述的步骤3中的定义积分导纳控制器对应的公式为

4.如权利要求3所述的一种积分自适应导纳控制方法，其特征在于，加入积分控制后的导纳控制外环对应的控制律为：</p>

5.一种...

【技术特征摘要】

1.一种积分自适应导纳控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种积分自适应导纳控制方法，其特征在于，前述的步骤2处理步骤包括假设和分别表示环境位置xe和环境刚度ke的估计值，通过构造对应的lyapunov函数使得和的更新率，以能够保证当时，fc→fd，其中，为接触力的估计值；具体的实现步骤包括以下步骤：

3.如权利要求1所述的一种积分自适应导纳控制方法，其特征在于，前述的步骤3中的定义积分导纳控制器对应的公式为

4.如权利要求3所述的一种积分自适应导纳控制方法，其特征在于，加入积分控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏万刚，崔裕辉，于磊，王瑞，王洪波，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：