[发明专利]基于导纳控制算法的机器人控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于导纳控制算法的机器人控制方法，所述机器人包括机械臂和控制器，所述机械臂的末端设有操作器，其特征在于，所述机器人控制方法包括以下步骤：

获取作用在所述操作器上的引导力，并根据导纳系数和所述引导力计算所述末端的目标速度；

计算所述目标速度的公式如下：；其中，表征所述引导力；表征所述导纳系数；

根据以下函数计算所述导纳系数：

；

其中，表征当前速度；、为速度阈值；、为参数；

获取所述末端的当前速度，并根据所述当前速度和所述引导力计算所述末端的加速度；

根据以下公式计算所述加速度：

；

其中，表征所述加速度；B表征所述引导力的阻尼系数；表征所述当前速度；M表征所述操作器的质量；

将所述目标速度和所述加速度输入所述控制器以控制所述机械臂。

2.如权利要求1所述的基于导纳控制算法的机器人控制方法，其特征在于，的取值范围为0~0.05；

的取值范围为0.005~1；

的取值范围为0m/s~0.1m/s；

的取值范围为0.1m/s~1m/s。

3.如权利要求1所述的基于导纳控制算法的机器人控制方法，其特征在于，所述机器人控制方法还包括：

判断所述目标速度是否大于目标速度阈值；

在判断为是时，调整所述目标速度，直至所述目标速度等于所述目标速度阈值。

4.一种基于导纳控制算法的机器人控制系统，所述机器人包括机械臂和控制器，所述机械臂的末端设有操作器，其特征在于，所述机器人控制系统包括：

多维力矩传感器，用于获取作用在所述操作器上的引导力；

速度传感器，用于获取所述末端的当前速度；

计算模块，用于根据导纳系数和所述引导力计算所述末端的目标速度，以及根据所述当前速度和所述引导力计算所述末端的加速度，并将所述目标速度和所述加速度发送至所述控制器；

所述计算模块计算所述目标速度的公式如下：；其中，表征所述引导力；表征所述导纳系数；

所述计算模块还用于根据以下函数计算所述导纳系数：

；

其中，表征所述当前速度；、为速度阈值；、为参数；

所述计算模块还用于根据以下公式计算所述加速度：

；

其中，表征所述加速度；B表征所述引导力的阻尼系数；表征所述当前速度；M表征所述操作器的质量；

所述控制器用于根据所述目标速度和所述加速度控制所述机械臂。

5.如权利要求4所述的基于导纳控制算法的机器人控制系统，其特征在于，的取值范围为0~0.05；

的取值范围为0.005~1；

的取值范围为0m/s~0.1m/s；

的取值范围为0.1m/s~1m/s。

6.如权利要求4所述的基于导纳控制算法的机器人控制系统，其特征在于，所述机器人控制系统还包括：

判断模块，用于判断所述目标速度是否大于目标速度阈值；

在判断为是时，调用调节模块；

所述调节模块，用于调整所述目标速度，直至所述目标速度等于所述目标速度阈值。