基于U-K方程的机器人控制方法、电子设备及存储介质

    公开(公告)号:CN116872219A

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202311148664.8

    申请日:2023-09-07

    Abstract: 本发明涉及基于U‑K方程的机器人控制方法、电子设备及存储介质,该方法包括步骤:对机械臂进行正向运动学建模和动力学建模,得到动力学方程;对动力学方程进行处理,得到无约束状态下系统的加速度与系统的外力之间的关系;对约束状态下系统的加速度与系统的外力之间的关系添加系统约束;通过U‑K方程求解满足系统约束的约束力,得到约束力的精确表达式;通过约束力的精确表达式计算得到系统运动的精确运动方程,实现对机械系统的精确控制。本发明在系统动力学求解部分加入了基于U‑K方程的U‑K控制器,提高了系统的控制精度、效果以及快速响应。

    下肢康复外骨骼机器人控制方法及系统、电子设备、介质

    公开(公告)号:CN118617388A

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202411087901.9

    申请日:2024-08-09

    Abstract: 本发明提供下肢康复外骨骼机器人控制方法及系统、电子设备、介质,建立基于U‑K控制理论的鲁棒控制器,能产生额外的控制项以处理被控系统在运行过程中产生的轨迹跟踪误差,提高控制精度,根据鲁棒控制理论建立额外控制项,以处理被控系统的不确定性因素,调整步态数据拟合函数,满足不同人群对步态数据轨迹的使用需求,通过人机交互力生成轨迹补偿量,对期望轨迹实时修正,以降低患者使用过程中的牵拉感,通过患者腿部实时姿态信息对期望轨迹进行修正,使电机轨迹与患者行走轨迹相匹配,提高训练过程的柔顺性,将行走过程中的关节角度与角速度转化为步态相角,以生成助力力矩,补偿控制器的输出力矩,以适应不同患者的行走习惯。

    基于正交实验联合拓扑优化的机器人轻量化设计方法

    公开(公告)号:CN117610380B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202410081535.X

    申请日:2024-01-19

    Abstract: 本发明提供基于正交实验联合拓扑优化的机器人轻量化设计方法,该方法包括步骤:建立机器人的关节角度组合正交表;通过正交表中各关节角度组合对机器人装配体有限元模型中待优化零件进行有限元分析,得到机器人的极限工况;通过机器人的极限工况对待优化零件进行拓扑优化。本发明通过正交试验法确定多自由度串联机器人对应优化零件的极限工况,确保所选零件优化时机器人极限工况与实际相符,从而避免现有拓扑优化方法所选零件优化时,机器人极限工况可能与实际存在偏差导致的过度优化问题,最终在确保待优化零件满足具体机器人使用工况要求的基础上,实现最大程度的零件轻量化。

    基于装配体有限元分析的机器人结构轻量化设计方法

    公开(公告)号:CN117610381A

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202410081636.7

    申请日:2024-01-19

    Abstract: 本发明提供基于装配体有限元分析的机器人结构轻量化设计方法,包括步骤:建立机器人装配体有限元模型,根据机器人实际工况设置边界条件;对待优化零件进行有限元分析,得到待优化零件处于极限工况时对应的机器人姿态;确定待优化零件的优化区域;通过机器人处于极限工况时对应的机器人姿态对待优化零件的优化区域进行拓扑优化。本发明通过建立机器人装配体有限元模型能够规避等效约束与负载造成的分析结果与实际情况的误差;选取多种典型工况对其进行有限元分析,使分析结果更具有代表性;根据分析结果确定各零件的极限应力分布情况,保证拓扑优化时相应的约束条件、边界条件与实际相符,实现机器人的有效轻量化设计。

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