专利名称：二自由度机器人运动控制方法
技术领域：
本发明涉及一种机器人运动控制方法，特别是涉及一种二自由度机器人运动控制方法。
背景技术：
文献“武卫霞，两轮自平衡机器人运动平衡控制方法的研究，北京工业大学硕士学位论文，2010.5.”公开了两轮自平衡机器人运动平衡控制的三种方法，LQR控制方法，模糊PID控制方法和反馈线性化控制方法。二自由度机器人的控制包括转弯和跑点两个最基础的任务，在此基础上可组合出复杂的任务和动作。文献公开的三种控制方法完全适用于二自由度机器人的控制。其中，LQR控制方法主要针对线性系统或非线性系统的局部控制问题；模糊PID控制方法有延迟时间和震荡超调量，抗干扰能力和实时性有限；反馈线性化控制方法较模糊PID控制方法性能有所改善，但由于未充分考虑控制对象的动力学性，在控制二自由度机器人时，二自由度机器人完成任务的精确度和快速性之间的折衷还有较大的优化余地。其次，三种控制方法都需要通过人工调试，手动优化参数，才能使用，工作较为繁复。再者，三种控制方法由于未能充分考虑控制对象的动力学特性，无法从根本上消除0 —0时，二自由度机器人的震荡，进而影响完成任务的时间和精度。
发明内容
为了克服现有机器人控制方法控制精度差的不足，本发明提供一种二自由度机器人运动控制方法。该方法首先对二自由度机器人的客观物理动力学特性进行建模，抽象出二自由度机器人一般形式的动力学特性方程。在此基础上，采用逐次逼近，最终收敛的方法完成转角控制，从根本上消除了 0 —0时，二自由度机器人的震荡，为后续线运动控制奠定基础。然后引入实半径02和轨迹曲率半径P1，变换二自由度机器人在二维极坐标下的运动学方程，令P2正比于COte，再利用已有的转角控制，得到线运动控制方程，完成跑点控制。可以提高二自由度机器人的控制精度，而且方程中的参数物理意义明确，不需人工调试即可确定。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种二自由度机器人运动控制方法，其特点是包括以下步骤:(I)获取二自由度机器人运动控制系统的动力学特性方程:
权利要求
1.一种二自由度机器人运动控制方法，其特征在于包括以下步骤: (I)获取二自由度机器人运动控制系统的动力学特性方程:
全文摘要
本发明公开了一种二自由度机器人运动控制方法，用于解决现有机器人控制方法控制精度差的技术问题。技术方案是首先首先对二自由度机器人的客观物理动力学特性进行建模，抽象出二自由度机器人一般形式的动力学特性方程。在此基础上，采用逐次逼近，最终收敛的方法完成转角控制，从根本上消除了θ→0时，二自由度机器人的震荡，为后续线运动控制奠定基础。然后引入实半径ρ2和轨迹曲率半径ρ1，变换二自由度机器人在二维极坐标下的运动学方程，令ρ2正比于cotθ，再利用已有的转角控制，得到线运动控制方程，完成跑点控制。提高了二自由度机器人的控制精度，而且方程中的参数物理意义明确，不需人工调试即可确定。
文档编号B25J13/00GK103170976SQ20131008021
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月13日 优先权日2013年3月13日
发明者史豪斌, 徐林程, 郭志巍, 黄伯峥, 李小婷, 沈楷 申请人:西北工业大学