CN119427379A 一种三自由度并联机器人的控制方法及系统 （嘉兴大学）

一种三自由度并联机器人的控制方法及系统涉及一种三自由度并联机器人的控制方法及系2步骤S1：获取三自由度并联机器人的机械手设计参数和步骤S2：获取机械手抓取运行路径数据；根据机械手步骤S3：基于惯性载荷抖动方差进行机械手步骤S4：基于机械手反馈协同控制策略进行机械手协步骤S14：根据机械手抓取载荷极限数据对机械手关节旋转范围数据进行不同关节旋步骤S22：对机器人任务执行数据进行所需时间限制提取，得到任务执行时间限制数步骤S24：基于关节载荷惯性动量数据对关节角度受力极限承载数据进行惯性抖动载4.根据权利要求3所述的三自由度并联机器人的控制方法，步骤S231：基于任务执行时间限制数据和机械手抓取步骤S232：根据抓取物体质量数据和机械手路径运行步骤S233：根据重力作用方位分量分解数据对机械手抓3步骤S234：根据重力轨迹分段差异数据进行移动惯性动对机械手路径运行速率匹配数据进行机械手旋转半径变化计算，得根据抓取物体质量数据和机械手路径运行速率匹配数据对机械手旋转半径变化数据根据受力方位变化空间坐标系对抓取物体质量数据进行重力作用向量分解基于物体重力作用向量分解数据对受力方位变化空间坐标系进行瞬时斜面重力承载根据物体重力作用向量分解对关节角度受力极限承载数据进行关节轴向力矩分布分根据物体重力作用向量分解数据、瞬时斜面重力承载均差以及关节6.根据权利要求3所述的三自由度并联机器人的控步骤S241：对关节角度受力极限承载数据进行极限角度步骤S242：对关节载荷惯性动量数据进行有效惯量和步骤S243：根据极限角度承载容差对关节载荷有效惯量步骤S244：根据局部角度惯性失衡发散数据、关节载荷量对关节角度受力极限承载数据进行惯性抖动载荷关联分析，得到惯性抖动载荷关联数根据极限角度承载容差对关节载荷有效惯量进行有效惯量分区差异基于有效惯量分区差异数据和关节载荷耦合惯量进行逐关节惯性失衡比基于有效惯量分区差异数据和关节惯性失衡比值进根据关节惯性失衡比值和惯性耦合角度偏移矢量进行惯性失衡非线性梯度4根据惯性失衡非线性梯度数据、关节惯性失衡比值以及惯性耦合角度步骤S33：根据运动参数控制归一数据和关节载荷惯性动量数据进行反馈协同控制设9.根据权利要求8所述的三自由度并联机器人的控制步骤S311：基于惯性载荷抖动方差进行机械手输出力步骤S313：根据输出力可行边界数据和关步骤S314：基于输出力可行边界数据、关节阻尼优化数极限承载分析模块，用于获取三自由度并联机器人的机械手设计根据机械手设计参数对机械手关节旋转范围数据进行不同关节旋转角度间的受力极限承惯性抖动分析模块，用于获取机械手抓取运行路径数据；根据反馈协同设计模块，用于基于惯性载荷抖动方差进行机械手运动控制固件设计模块，用于基于机械手反馈协同控制策略进行机械手协同控制固件设56步骤S14：根据机械手抓取载荷极限数据对机械手关节旋转范围数据进行不同关径数据对关节角度受力极限承载数据进行移动惯性动量模拟，得到关节载荷惯性动量数步骤S24：基于关节载荷惯性动量数据对关节角度受力极限承载数据进行惯性抖根据抓取物体质量数据和机械手路径运行速率匹配数据对机械手旋转半径变化根据受力方位变化空间坐标系对抓取物体质量数据进行重力作用向量分解处理，基于物体重力作用向量分解数据对受力方位变化空间坐标系进行瞬时斜面重力根据物体重力作用向量分解对关节角度受力极限承载数据进行关节轴向力矩分7基于有效惯量分区差异数据和关节载荷耦合惯量进行逐关节惯性失衡比值分析，基于有效惯量分区差异数据和关节惯性失衡比值进行惯性耦合角度矢量偏移评根据关节惯性失衡比值和惯性耦合角度偏移矢量进行惯性失衡非线性梯度解析，步骤S32：对运动参数控制约束数据进行归一化处理，得到运动参数控制归一数步骤S33：根据运动参数控制归一数据和关节载荷惯性动量数据进行反馈协同控步骤S313：根据输出力可行边界数据和关节阻尼优化数据进行惯性载荷分配优8径数据对关节角度受力极限承载数据进行移动惯性动量模拟，得到关节载荷惯性动量数反馈协同设计模块，用于基于惯性载荷抖动方差进行机械手运动参数控制约束，策略则进一步优化了多自由度系统中的协同运动，使得各个关节之间能够协调一致地工9术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范;首先要计算出在不同路径上的关节载荷惯性动量平均值u，u的计算方式如下所;;步骤S14：根据机械手抓取载荷极限数据对机械手关节旋转范围数据进行不同关荷极限数据，对机械手关节旋转范围数据进行不同关节旋转角度间的受力极限承载分析。拟机械手在各种负载下的工作状态。通过力学模型对每个关节的旋转范围进行仿真计算，径数据对关节角度受力极限承载数据进行移动惯性动量模拟，得到关节载荷惯性动量数步骤S24：基于关节载荷惯性动量数据对关节角度受力极限承载数据进行惯性抖径数据对关节角度受力极限承载数据进行移动惯性动量模拟，得到关节载荷惯性动量数[0033]步骤S24：基于关节载荷惯性动量数据对关节角度受力极限承载数据进行惯性抖载荷惯性动量数据和关节角度受力极限承载数据进行对比分析，确定在不同关节角度下，[0037]本发明实施例中，首先获取任务执行时间限制数据与机根据抓取物体质量数据和机械手路径运行速率匹配数据对机械手旋转半径变化根据受力方位变化空间坐标系对抓取物体质量数据进行重力作用向量分解处理，基于物体重力作用向量分解数据对受力方位变化空间坐标系进行瞬时斜面重力根据物体重力作用向量分解对关节角度受力极限承载数据进行关节轴向力矩分到了物体的重力作用向量分解数据后，需要进一步分析重力在不同受力方位下的分布情的轴向力矩分布提供依据。通过将重力作用向量与机械手各关节的轴向方向进行关联分基于有效惯量分区差异数据和关节载荷耦合惯量进行逐关节惯性失衡比值分析，基于有效惯量分区差异数据和关节惯性失衡比值进行惯性耦合角度矢量偏移评根据关节惯性失衡比值和惯性耦合角度偏移矢量进行惯性失衡非线性梯度解析，角度变化和惯性失衡之间的关联。利用关节惯性失衡比值与惯性耦合角度偏移矢量数据，析关节角度和惯性失衡之间的梯度关系。具体实现方法为使用有限差分法或梯度下降法，对于避免机械手关节在实际操作过程中因惯性失衡导致的不稳定行为或故障具有重要意步骤S32：对运动参数控制约束数据进行归一化处理，得到运动参数控制归一数步骤S33：根据运动参数控制归一数据和关节载荷惯性动量数据进行反馈协同控[0046]步骤S32：对运动参数控制约束数据进行归一化处理，得到运动参数控制归一数[0047]步骤S33：根据运动参数控制归一数据和关节载荷惯性动量数据进行反馈协同控步骤S313：根据输出力可行边界数据和关节阻尼优化数据进行惯性载荷分配优的可行边界。惯性载荷抖动方差用于量化机械手运动过程中由于惯性作用引起的抖动变径数据对关节角度受力极限承载数据进行移动惯性动量模拟，得到