一种机器人运动控制方法、系统及机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113601508A(43)申请公布日2021.11.05(21)申请号202110937395.8(22)申请日2021.08.16(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人国凯张泽坤孙杰(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人邓建国(51)Int.Cl.B25J9/16(2006.01)B25J9/04(2006.01)B25J9/08(2006.01)权利要求书2页说明书13页附图5页(54)发明名称一种机器人运动控制方法、系统及机器人(57)摘要本发明涉及一种机器人运动控制方法、系统及机器人，包括以下步骤：获取机器人末端在目标轨迹的当前点在机器人基坐标系下的实际坐标信息；根据当前点在机器人基坐标系下的实际坐标信息、预先设定的理想坐标信息及预先设置的扰动观测模型得到扰动估计值；根据扰动估计值、当前点在机器人基坐标系下的实际坐标信息、预先设定的理想坐标信息及预先设置的滑模控制器模型得到目标点的控制坐标信息；接收获得的目标点的控制坐标信息，控制机器人动作，使得机器人末端移动至目标点，本发明的方法能够实现机器人更高的定位精度和更强的鲁棒性。CN113601508ACN113601508A权利要求书1/2页1.一种机器人运动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：接收检测信息，并基于所述检测信息确定机器人末端的当前点在机器人基坐标系下的实际坐标信息；根据当前点在机器人基坐标系下的实际坐标信息、预先设定的理想坐标信息及预先设置的扰动观测模型得到扰动估计值；根据扰动估计值、当前点在机器人基坐标系下的实际坐标信息、预先设定的理想坐标信息及预先设置的滑模控制器模型得到目标点的控制坐标信息；根据获得的目标点的控制坐标信息，控制机器人的运动。2.如权利要求1所述的一种机器人运动控制方法，其特征在于，接收检测装置采集的当前点在检测装置坐标系下的坐标信息，然后对当前点在检测装置坐标系下的坐标信息进行转换，得到当前点在机器人基坐标系下的坐标信息。3.如权利要求2所述的一种机器人运动控制方法，其特征在于，利用罗德里格矩阵得到检测装置坐标系与机器人基坐标系之间的转换矩阵，利用转换矩阵得到当前点在机器人基坐标系下的坐标信息。4.如权利要求3所述的一种机器人运动控制方法，其特征在于，接收至少三组机器人设定位姿下的机器末端在检测装置坐标系和机器人基坐标系下的坐标信息，利用罗德里格矩阵获得旋转矩阵和平移算子，通过旋转矩阵和平移算子获得转换矩阵。5.如权利要求1所述的一种机器人运动控制方法，其特征在于，所述滑模控制模型中的系统状态矩阵参数和增益矩阵参数利用系统辨识的方法获得。6.如权利要求5所述的一种机器人运动控制方法，其特征在于，在设定机器人运动控制参数及开环状态下接受沿机器人基座系三个方向的斜坡信号，并记录响应，然后进行二级系统辨识，获得系统状态矩阵和增益矩阵。7.如权利要求1所述的一种机器人运动控制方法，其特征在于，根据扰动观测模型得到滑动曲面，根据滑动曲面得到滑模面动态模型，根据滑模面动态模型得到滑模控制器模型。8.一种机器人运动控制系统，其特征在于，包括：当前点坐标获取模块：用于接收检测信息，并基于所述检测信息确定机器人末端的当前点在机器人基坐标系下的实际坐标信息；扰动估计值获取模块：用于根据当前点在机器人基坐标系下的实际坐标信息、预先设定的理想坐标信息及预先设置的扰动观测模型得到扰动估计值；控制坐标获取模块：用于根据扰动估计值、当前点在机器人基坐标系下的实际坐标信息、预先设定的理想坐标信息及预先设置的滑模控制模型得到目标点的控制坐标信息；运动控制模块：用于根据获得的目标点的控制坐标信息，控制机器人的运动。9.如权利要求8所述的一种机器人运动控制系统，其特征在于，所述当前点坐标获取模块包括接收模块和转换模块，所述接收模块用于检测装置采集的当前点在检测装置坐标系下的坐标信息，所述转换模块用于将接收到的当前点在检测装置坐标系下的坐标信息转换为在机器人基坐标系下的坐标信息。10.一种机器人，包括：处理器，存储器，所述存储器包括一组指令，其特征在于，所述一组指令在由所述处理器执行时2CN113601508A权利要求书2/2页使所述机器人执行如权利要求1‑7任一项所述的方法。3CN113601508A说明书1/13页一种机器人运动控制方法、系统及机器人技术领域[0001]本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人运动控制方法、系统及机器人。背景技术[0002]这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。[0003]工业机器人操作空间大，灵活性高，在航空航天大型构件的加工上有广阔的应用前景，但其绝对