[发明专利]一种用于机器人耦合动态特性分析与控制的系统和方法

摘要

本发明提供了一种用于机器人耦合动态特性分析与控制的系统和方法，所述分析与控制系统包括计算机，在计算机C内设建模模块B1和分析模块B2；在计算机C与机器人之间设有信号分析系统B5、检测模块B4与控制模块B3；所述方法能够考虑机器人系统中存在的耦合因素，动态特性分析结果精度高，能有效避免因忽略耦合因素所造成的误差甚至错误的问题，同时可实现系统耦合动态特性的反馈控制，有利于机器人系统的综合分析和集成化设计。本发明基于系统的模块化，易于实现，操作简单，避免了复杂的理论建模计算过程，降低了分析难度，可有效避免因大量计算求解而容易出错的问题。

主权项

一种用于机器人耦合动态特性分析与控制的系统，包括一台计算机C，机器人包含驱动系统、传动系统和执行机构，所述执行机构包含至少一个末端操作臂，执行机构用于抓取负载；其特征在于：在计算机C内设建模模块B1和分析模块B2；在计算机C与机器人之间设有信号分析系统B5、检测模块B4与控制模块B3；其中，计算机C的接收端与信号分析系统B5的输出端相连；信号分析系统B5的接收端与检测模块B4的输出端相连接；计算机C的输出端与控制模块B3的接收端相连；控制模块B3的输出端与机器人的驱动系统相连接，检测模块B4与机器人的执行机构相连接；建模模块B1负责建立机器人虚拟样机模型，生成机器人虚拟样机模型的配置文件和模型文件，得到在仿真条件下机器人的执行机构的动态特性；检测模块B4负责将机器人的监测信号经信号分析系统B5传递至计算机C；对机器人的监测信号包括，负载的空间位置信息、负载的重量信息、机器人运动过程中的振动信息；信号分析系统B5负责对检测模块B4获得的检测信号进行调制处理，并传递给计算机C；分析模块B2负责分析计算机C输入的数据、建模模块B1得到的在仿真条件下执行机构的动态特性，并确定机器人的驱动系统的启动特性、执行机构的运动轨迹，并将该结果传递至控制模块B3；控制模块B3负责将分析模块B2获得的机器人的驱动系统的启动特性、执行机构的运动轨迹转化成控制指令，并传递给机器人的驱动系统进行执行。