[发明专利]一种神经网络迭代补偿的工业机器人轨迹跟踪系统和方法

权利要求书

1.一种神经网络迭代补偿的工业机器人轨迹跟踪系统，其特征在于：

包括工业机器人(2)、测量设备(3)和轨迹跟踪系统(1)，轨迹跟踪系统(1)分别和工业机器人(2)、测量设备(3)连接，工业机器人(2)和测量设备(3)连接，工业机器人(2)、测量设备(3)和轨迹跟踪系统(1)共同构建闭环的工业机器人运动轨迹跟踪系统；工业机器人(2)末端法兰上安装有与测量设备配套的随动靶球；

所述的轨迹跟踪系统(1)包括轨迹规划模块(4)、逆解补偿模块(5)、神经网络PID模块(8)、机器人输入接口(11)、机器人输出接口(12)、测量控制模块(13)、测量输入接口(14)、测量输出接口(15)和误差分析模块(16)；轨迹规划模块(4)依次经逆解补偿模块(5)、神经网络PID模块(8)、机器人输入接口(11)和工业机器人(2)的输入端连接，工业机器人(2)的输出端经机器人输出接口(12)和PID控制模块(10)连接；轨迹规划模块(4)和误差分析模块(16)连接，误差分析模块(16)经测量输出接口(15)和测量设备(3)的输出端连接，测量控制模块(13)经测量输入接口(14)和测量设备(3)的输入端连接；

在轨迹跟踪系统中，轨迹规划模块(4)分别与逆解补偿模块(5)和误差分析模块(16)互联，逆解补偿模块(5)包括相互连接的BP神经网络逆解模块(6)和神经网络迭代补偿模块(7)，轨迹规划模块(4)生成期望运动轨迹并传输给逆解补偿模块(5)中BP神经网络逆解模块(6)，BP神经网络逆解模块(6)进行末端位姿和关节角的转换后将结果发送到神经网络迭代补偿模块(7)，神经网络迭代补偿模块(7)根据关节角结果补偿反馈到末端位姿进行修正；最终由BP神经网络逆解模块(6)输出最后的关节角结果到神经网络PID模块(8)；神经网络PID模块(8)包括改进BP神经网络模块(9)和PID控制模块(10)，改进BP神经网络模块(9)连接至PID控制模块(10)，通过PID控制模块(10)对BP神经网络逆解模块(6)发送过来的关节角结果和测量设备(3)发送过来的实际关节角数据进行分析反馈控制，通过改进BP神经网络模块(9)对PID控制模块(10)内的控制参数进行改进调整优化。

2.根据权利要求1所述的一种神经网络迭代补偿的工业机器人轨迹跟踪系统，其特征在于：所述改进BP神经网络模块(9)为改进Sigmoid激活函数的BP神经网络模块。

3.根据权利要求1所述的一种神经网络迭代补偿的工业机器人轨迹跟踪系统，其特征在于：所述测量设备(3)为激光跟踪仪，测量设备(3)测量工业机器人(2)末端位姿采用的组件为随动靶球，随动靶球固定在工业机器人(2)末端的法兰上。

4.根据权利要求1所述的一种神经网络迭代补偿的工业机器人轨迹跟踪系统，其特征在于：所述工业机器人(2)为串联型机械臂类机器人。