[发明专利]一种自适应悬挂重力补偿机构及方法

权利要求书

1.一种自适应悬挂重力补偿机构的控制方法，其特征在于，基于一种自适应悬挂重力补偿机构，所述一种自适应悬挂重力补偿机构，包括底座(5)、纵向支架(6)、顶板(7)、横向支架(1)、电机(2)、绳索(3)和拉力传感器(4)；纵向支架(6)垂直固定设置在底座(5)上，纵向支架(6)的顶端固定设置有顶板(7)，顶板(7)平行于底座(5)；若干个横向支架(1)的一端平行于顶板(7)固定在顶板(7)上；每个横向支架(1)的另一端伸出顶板(7)且在端部固定设置有电机(2)；电机(2)的输出端连接绳索(3)，绳索(3)的中部设置有拉力传感器(4)；

顶板(7)为圆盘状，横向支架(1)沿顶板(7)的径向设置，横向支架(1)的个数为四，每两个横向支架(1)相对设置，相邻的两个横向支架(1)相互垂直；

横向支架(1)与纵向支架(6)之间设置有斜支撑杆(8)；

电机(2)的输出轴上设置有孔，绳索(3)穿过孔固定设置；每个电机(2)均连接到外接控制器和外接电源；电机(2)控制绳索(3)张力与重力的动态平衡以补偿重力；

重力补偿对象(9)设置在纵向支架(6)周围，通过绳索(3)与重力补偿对象(9)连接；

包括以下步骤：

步骤1，初始化W(0)为随机非零值，W为权值向量；

步骤2，计算y(n)＝W(n)X(n)，其中n为迭代序列，X(n)＝{x(n)，x(n-1)，……}为拉力传感器的实际测量值与理想值的偏差，y(n)表示系统状态的综合度量值；

步骤3，计算e(n)＝1/2(d(n)-y(n))2，其中，e表示系统误差，d表示理想值，d恒为零；

步骤4，判断e是否小于阈值θ，是，则重复步骤2-4；否，则执行步骤5；其中阈值θ是由可接受的最大的y值通过步骤3计算得到，θ取1；

步骤5，根据系统误差e对权值向量W进行迭代，W(n+1)＝W(n)+αX(n)e(n)，其中α是常数，表示学习速率；

步骤6，计算控制输入u(n+1)＝αX(n)e(n)，控制信号u作为电机的输入信号，返回步骤2。