[发明专利]一种带机械臂的四足机器人控制方法与系统

说明书

本发明提供了一种带机械臂的四足机器人控制方法与系统，属于机器人控制技术领域。本发明提供的一种带机械臂的四足机器人控制方法，首先获取四足机器人的当前位姿信息；然后根据所述当前位姿信息确定四足机器人的扰动前馈；获取机械臂末端执行器的期望位姿；最后根据所述扰动前馈控制机械臂末端执行器运动到期望位姿。本发明通过利用四足机器人的扰动前馈可以对机械臂的运动进行补偿，能够增加机械臂末端执行器在执行精细操作时的定位精度和稳定性。

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，特别是涉及一种带机械臂的四足机器人控制方法与系统。

背景技术

机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性,已在工业装配,安全防爆等领域得到广泛应用，机械臂是一个复杂系统,存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务,需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿，四足机器人液压驱动及控制模块是一种用于机械工程领域的科学仪器。

当前针对基于四足机器人的机械臂控制方法，大都将四足机器人与机械臂作为两个独立的硬件单元分别进行控制，而没有考虑四足机器人与机械臂之间的相互影响，例如机械臂在运动过程中会影响四足机器人各关节的力矩分布，进而影响四足机器人的平衡，四足机器人产生的震动也会经由机械臂的连杆传递到机械臂末端，对机械臂末端执行机构的定位产生影响，这在机械臂末端执行机构需进行精细操作如抓取货物，点按按钮等的应用场景中，会产生不可忽视的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种带机械臂的四足机器人控制方法与系统，以解决现有的机械臂控制方法无法保持机器人平衡的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种带机械臂的四足机器人控制方法，包括：

步骤1：获取四足机器人的当前位姿信息；

步骤2：根据所述当前位姿信息确定四足机器人的扰动前馈；

步骤3：获取机械臂末端执行器的期望位姿；

步骤4：根据所述扰动前馈控制机械臂末端执行器运动到期望位姿。

优选的，所述步骤1：获取四足机器人的当前位姿信息，包括：

获取四足机器人本体的当前位姿和机械臂各关节的当前角度；所述当前位姿信息包括四足机器人本体的当前位姿和机械臂各关节的当前角度。

优选的，所述步骤2：根据所述当前位姿信息确定四足机器人的扰动前馈，包括：

根据所述四足机器人本体的当前位姿和机械臂各关节的当前角度得到四足机器人的当前重心位置；所述当前重心位置即为四足机器人的扰动前馈。

优选的，所述步骤4：根据所述扰动前馈控制机械臂末端执行器运动到期望位姿，包括：

根据所述当前重心位置利用运动学逆解模型实时计算机械臂各关节的期望角度；

根据所述期望角度控制机械臂末端执行器运动到期望位姿。

本发明还提供了一种带机械臂的四足机器人控制系统，包括：

位姿信息获取模块，用于获取四足机器人的当前位姿信息；

扰动信息获取模块，用于根据所述当前位姿信息确定四足机器人的扰动前馈；

期望位姿获取模块，用于获取机械臂末端执行器的期望位姿；

位姿运动控制模块，用于根据所述扰动前馈控制机械臂末端执行器运动到期望位姿。

优选的，所述位姿信息获取模块，包括：