[发明专利]机械臂装置的闭环控制系统及方法

摘要

本发明公开一种机械臂装置的闭环控制系统及方法，其中机械臂装置的闭环控制系统利用了机械臂负载端的位置信息（或者负载端上定位源的位置信息）作为反馈实现闭环自动控制，使机械臂各关节的控制可以相互协同，减少了对单一关节控制的依赖，并解决机械臂各连接杆长度的变化引起的负载端控制精度和稳定度问题。本技术方案利用非固定在机械臂装置上的同类型定位源预设机械臂负载端的运动轨迹，控制器自动记录轨迹各点位置坐标，并将其逐一设置为系统期望位置，通过闭环控制方法使机械臂装置负载端按预设轨迹运动。进一步，在定位源部署多个声波发射器，根据多个声波发射器的位置确定定位源的位置和姿态，进而确定机械臂装置负载端的位置和姿态。

主权项

1.一种机械臂装置的闭环控制系统，其特征在于，包括：设置于机械臂装置负载端的定位源，用于发射声波信号；多个定位接收器和计时器；其中，所述定位接收器用于在接收到同步命令信号时启动计时器，并在接收到声波信号时关闭计时器，以确定声波信号从定位源到各个定位接收器的传送时间；其中，所述同步命令信号是与声波信号同步发射的电磁波信号或电信号；控制器，用于基于声波信号从定位源到各个定位接收器的传送时间或各个定位接收器接收声波信号的相位来实时确定所述定位源的位置，并根据所述定位源与机械臂装置负载端的相对位置关系确定机械臂装置负载端的位置；所述控制器，还用于对机械臂装置的机械臂运动进行控制，并将实时确定的所述机械臂装置负载端的位置或者所述定位源的位置作为控制反馈量与期望运动位置作比对以得到误差量，再将误差量通过控制算法转换为机械臂运动的控制量以实现对所述机械臂装置的闭环控制。