[发明专利]一种双臂机器人的循环运动控制方法及装置

权利要求书

1.一种双臂机器人的循环运动控制方法，其特征在于，适用于具有左右两个机械臂的机器人，所述方法包括：

采用零化动力学方式分别设定左臂机器人的性能指标与右臂机器人的性能指标，并同时最小化两个性能指标得到运动性能指标，基于所述运动性能指标生成突加度层循环运动的控制方案；

基于零化动力学方式将所述左臂机器人的关节角度极限、左臂机器人的关节速度极限、左臂机器人的关节加速度极限和左臂机器人的关节突加度极限的不等式约束进行等效，生成所述左臂机器人的左约束不等式，基于零化动力学方式将所述右臂机器人的关节角度极限、右臂机器人的关节速度极限、右臂机器人的关节加速度极限和右臂机器人的关节突加度极限的不等式约束进行等效，生成所述右臂机器人的右约束不等式；

基于所述左约束不等式和所述右约束不等式，将所述突加度层循环运动的控制方案转换生成一个标准的二次型规划问题，并调用预设的二次型规划求解器进行求解；

获取所述预设的二次型规划求解器生成的求解结果，并根据所述求解结果驱动所述机器人的左右两个机械臂循环运动。

2.根据权利要求1所述的双臂机器人的循环运动控制方法，其特征在于，所述运动性能指标受约束于基于突加度的左臂机器人的雅可比矩阵J_l(θ_l)、右臂机器人的雅可比矩阵J_r(θ_r)、左臂机器人的关节角度极限左臂机器人的关节速度极限左臂机器人的关节加速度极限左臂机器人的关节突加度极限右臂机器人的关节角度极限右臂机器人的关节速度极限右臂机器人的关节加速度极限右臂机器人的关节突加度极限

其中，所述左臂机器人的性能指标为：所述右臂机器人的性能指标为：所述运动性能指标为：上式中，I_n为单位矩阵，所述左臂机器人的雅可比矩阵J_l(θ_l)满足所述右臂机器人的雅可比矩阵J_r(θ_r)满足η和μ为零化动力学设计参数，取值大于零，r_dl和r_dr是预先设定的机器人左右臂的期望路径，f_l(θ_l)和f_r(θ_r)是机器人左右臂的前向运动学映射函数，t为时间变量。

3.根据权利要求1所述的双臂机器人的循环运动控制方法，其特征在于，所述基于零化动力学方式将所述左臂机器人的关节角度极限、左臂机器人的关节速度极限、左臂机器人的关节加速度极限和左臂机器人的关节突加度极限的不等式约束进行等效，生成所述左臂机器人的左约束不等式，包括：

获取所述左臂机器人的关节角度极限、左臂机器人的关节速度极限、左臂机器人的关节加速度极限和左臂机器人的关节突加度极限的不等式中的最大求导阶数为左臂机器人最大求导阶数；

基于零化动力学方式将所述左臂机器人的关节角度极限、左臂机器人的关节速度极限、左臂机器人的关节加速度极限和左臂机器人的关节突加度极限的不等式按照所述左臂机器人最大求导阶数求导，并约束生成左臂机器人的左约束不等式：其中

4.根据权利要求1所述的双臂机器人的循环运动控制方法，其特征在于，所述基于零化动力学方式将所述右臂机器人的关节角度极限、右臂机器人的关节速度极限、右臂机器人的关节加速度极限和右臂机器人的关节突加度极限的不等式约束进行等效，生成所述右臂机器人的右约束不等式，包括：

获取所述右臂机器人的关节角度极限、右臂机器人的关节速度极限、右臂机器人的关节加速度极限和右臂机器人的关节突加度极限的不等式中的最大求导阶数为右臂机器人最大求导阶数；

基于零化动力学方式将所述右臂机器人的关节角度极限、右臂机器人的关节速度极限、右臂机器人的关节加速度极限和右臂机器人的关节突加度极限的不等式按照所述右臂机器人最大求导阶数求导，并约束生成右臂机器人的右约束不等式：其中