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专利号: 2018108764651
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种二次根式终态吸引的冗余机器人重复运动规划方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)在笛卡尔空间中给定机器人末端执行器的目标终端轨迹rd(t),并给出各个关节的期望回拢关节角度θd(0);

(2)对于重复运动的机器人,其初始关节角度为θ(0)=θ0,初始关节角度θ0不同于期望回拢关节角度,即θ0≠θd(0);

(3)将冗余机器人重复运动规划描述为二次规划问题,给出使当前关节向量与期望关节向量偏差具有终态吸引性能的性能指标,形成重复运动规划方案:其中,

κ>0,ε>0,0<δ<1;sgn(·)表示符号函数,θ(t)-θd(0)表示关节角度与期望回拢关节角度偏差;由于机器人初始位置不在期望轨迹上,因此终端执行器速度与关节速度的关系式的左边需要加上一个反馈偏差量,即rd-f(θ),该偏差量表示实际终端轨迹与期望终端轨迹之间存在误差;由于人为构造的收敛关系,这个误差会不断地缩小,直至为零;参数κ用来调节末端执行器运动到期望轨迹的速率;J(θ)是根据机器人DH参数给出的雅克比矩阵,f(θ)是机器人终端执行器运动轨迹函数;

(4)构建有限值终态神经网络的动态特性方程其中,E(t)为误差变量;ε>0,0<δ<1,式(10)表示一有限时间收敛系统,误差收敛于零的时间为其中

(5)定义拉格朗日函数

其中,λ为拉格朗日乘子向量; 关于 和λ分别求偏导,并令其为零,经整理得W(t)Y(t)=v  (13)其中,

I为单位矩阵;

(6)为求解步骤(3)中的二次规划问题,由式(13)定义误差E(t)=W(t)Y(t)-v

依据式(10)得有限值终态神经网络方程

其中E为误差变量;通过神经网络计算过程,得到机器人各个关节角度。