[发明专利]机械臂速度控制方法、装置、计算机设备及存储介质

权利要求书

1.一种机械臂速度控制方法，其特征在于，包括：

获取当前时刻机器人末端法兰的实际位置，并根据所述机械臂的路径规划，获取下一时刻所述机械臂的末端法兰的期望位置；

根据所述实际位置和所述期望位置以及预设的轨迹跟踪模型，计算得到当前时刻所述机械臂的控制速度；

对所述控制速度进行雅克比逆变换，得到相应的电机输出力，并根据所述电机输出力进行相应控制。

2.根据权利要求1所述的机械臂速度控制方法，其特征在于，所述轨迹跟踪模型的建立方法包括：

获取所述机械臂的状态参数，建立跟踪误差方程，并根据所述状态参数，建立所述机械臂的运动方程；

根据李雅普诺夫稳定性判定条件，确定使得所述运动方程在所述跟踪误差方程收敛在0时的稳定条件，根据所述稳定条件，确定所述轨迹跟踪模型。

3.根据权利要求2所述的机械臂速度控制方法，其特征在于，所述获取所述机械臂的状态参数，包括：

确定所述状态参数是否有确切值；

若所述状态参数有确切值，则根据所述状态参数的确切值建立所述机械臂的运动方程；

若所述状态参数没有确切值，则建立所述状态参数的估计方程关系式，根据所述估计方程关系式，对所述状态参数进行参数化估计，并根据参数化估计的所述状态参数建立所述运动方程。

4.根据权利要求3所述的机械臂速度控制方法，其特征在于，

所述估计方程关系式为：

式中，为估计误差，a为所述状态参数，为估计的状态参数，为所述估计误差对时间的导，为所述状态参数对时间的导数，为所述估计的状态参数对时间的导数。

5.根据权利要求1所述的机械臂速度控制方法，其特征在于，所述轨迹跟踪模型表达式为：

式中，u表示所述控制速度，为所述期望位置关于时间的导数，x为当前的位置，e为跟踪误差，K为通过整定得到的调节收敛速度的速度收敛参数。

6.根据权利要求5所述的机械臂速度控制方法，其特征在于，所述速度收敛参数的整定方法包括：

按照从小到大的顺序，将待整定的速度收敛参数输入所述跟踪模型中，并实时记录各个速度收敛参数对应的跟踪误差；

选取出使所述跟踪误差能够位于预设误差范围内的速度收敛参数区间作为整定后的速度收敛参数。

7.根据权利要求1所述的机械臂速度控制方法，其特征在于，所述获取当前时刻机器人末端法兰的实际位置，并根据所述机械臂的路径规划，获取下一时刻所述机械臂的末端法兰的期望位置，包括：

通过解析外部输入指令，确定所述机械臂的路径规划，根据所述路径规划确定所述机械臂末端法兰的期望位置；

通过关节编码器获取所述机械臂各个关节的状态参数，对所述各个所述关节的状态参数进行正运动学解析，得到所述机械臂末端法兰的实际位置。

8.一种机械臂速度控制装置，其特征在于，包括：

轨迹计算模块，用于获取当前时刻机器人末端法兰的实际位置，并根据所述机械臂的路径规划，获取下一时刻所述机械臂的末端法兰的期望位置；

跟踪计算模块，用于根据所述实际位置和所述期望位置以及预设的轨迹跟踪模型计算得到当前时刻所述机械臂的控制速度；

控制模块，用于对所述控制速度进行雅克比逆变换，得到相应的电机输出力，并根据所述电机输出力进行相应控制。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行权利要求1至7中任一项所述的机械臂速度控制方法。

10.一种可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行权利要求1至7中任一项所述的机械臂速度控制方法。