[发明专利]一种基于遗忘因子动态参数的机器人柔顺装配控制方法

权利要求书

1.一种基于遗忘因子动态参数的机器人柔顺装配控制方法，包括：

步骤S1，视觉引导靠近，获取平衡位置初始值；

步骤S2，基于阻抗控制原理对装配插入阶段进行建模；

步骤S3，依据遗忘因子动态计算阻抗控制平衡位置；

步骤S4，基于阻抗控制补偿量控制机器人运动；

其特征在于，在所述步骤S1中，所述机器人依靠视觉对需要柔顺安装的部件进行识别定位，初步靠近装配位置；根据识别定位结果，机器人生成末端运动轨迹的期望位置、速度、加速度，并参照该轨迹进行运动；

在所述步骤S2中，采用“质量-弹簧-阻尼”模型对机器人装配过程进行建模，末端阻抗运动公式如式（1）所示

（1）

式中为6×1维的向量，代表机器人末端的装配装置与安装位置接触产生的六维接触力；、、均为6×6维的对角矩阵，分别为机器人末端的虚拟质量矩阵、虚拟阻尼矩阵与虚拟刚度矩阵；、、均为6×1维的向量，分别代表末端期望的位置、速度、加速度；、、均为6×1维的向量，分别代表机器人实际末端运动的位置、速度、加速度；

所述步骤S2依靠上述公式（1）计算得到机械臂末端在发生接触力时的应进行的运动值；

所述步骤S3基于遗忘因子动态调节值，具体如公式（2）所示：

（2）

式中k表示控制周期数；表示控制周期为k时的控制时间；为时间为时刻机器人末端基于期望末端位置；为时间为时刻机器人末端实际的末端位置；为时间为时刻机器人末端的期望位置；为遗忘因子函数，用于动态调节对接期望位置值；

所述遗忘因子函数是从1到0单调减函数；

所述遗忘因子函数如式（3）所示：

（3）

用基于遗忘因子动态调整的末端期望位置替代式（1）中的末端期望位置，得到基于遗忘因子动态参数的柔顺装配控制方法

（4）。

2.根据权利要求1所述的基于遗忘因子动态参数的机器人柔顺装配控制方法，其特征在于，所述步骤S4依据公式（4）得到机器人的末端运动位置值，根据机器人末端逆运动学，得到该时刻的机器人关节角，将机器人关节角发送至关节控制器实现安防机器人基于遗忘因子动态参数的柔顺装配控制。

3.根据权利要求1所述的基于遗忘因子动态参数的机器人柔顺装配控制方法，其特征在于，所述步骤S4依据公式（4）得到机器人的末端运动位置值，利用雅可比伪逆构建雅可比逆矩阵，将末端笛卡尔空间控制速度转换到关节控制速度，从而实现机械臂控制。

4.一种机器人控制装置，其特征在于，被配置为执行根据权利要求1-3之一所述的方法。

5.一种安防机器人，其特征在于，包括根据权利要求4所述的机器人控制装置。