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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：本发明公开了一种基于固定时间双环滑模的多机械臂分布式协同控制算法，属于机器人控制领域。建立多机械臂协同作业系统运动学模型和动力学模型；估计负载期望的轨迹；基于固定时间收敛的双环滑模控制算法设计位置控制器，得到各机械臂的各关节位置控制力矩；通过动力学模型和负载受力分析，得到各机械臂末端夹持的内力；将内力误差转换为各机械臂力控制器中的内力控制力矩，并将输出力通过动力学转换为各关节力控制力矩；采用力位混合控制，将力和位置控制力矩相叠加输入到多机械臂系统动力学模型，通过数值方法看计算负载及机械臂各关节的角度与角速度信息，实现多机械臂位姿和夹持力的同步控制。其步骤简单，使用方便。

主权项：1.一种基于固定时间双环滑模的多机械臂分布式协同控制算法，其特征在于，适用于多机械臂协同系统，多机械臂协同系统包括多机械臂协同夹持并运载负载，各机械臂与所搬运的负载之间设有能够相互沟通的通讯网络；具体步骤如下：步骤1，设多机械臂协同作业系统为任意布置的四个六自由度机械臂，利用视觉传感器实时测量四个机械臂夹持负载的位姿信息，得到搬运负载过程中的四个机械臂各关节角度，利用四个机械臂各关节角度建立多机械臂协同系统运动学模型和多机械臂协同系统动力学模型；步骤2，将四个机械臂以及负载均接入通讯网络，利用固定时间估计算法，每个机械臂都根据网络拓扑结构单独估计出自身搬运负载的期望轨迹；步骤3，根据多机械臂协同系统动力学模型，提出固定时间收敛的双环滑模控制算法，并基于双环滑模控制算法设计位置控制器，通过位置控制器得到各机械臂的各关节位置控制力矩；步骤4，通过多机械臂协同作业系统动力学模型及各机械臂与负载之间的受力关系，包括负载力到各机械臂末端力的转换，及机械臂末端力到内力的转换，得到各机械臂末端夹持的内力；步骤5，设计各机械臂末端夹持的内力控制器，将各机械臂末端的实际夹持内力减去夹持方向上的期望内力获得机械臂夹持内力误差，并将夹持内力误差转换为各机械臂力控制器中的内力控制力矩，将内力控制力矩通过动力学转换为机械臂各关节力控制力矩；步骤6，采用力位混合控制，将机械臂各关节力控制力矩和各关节位置控制力矩叠加输入到动力学模型当中，使得多机械臂实现位姿和夹持力的同步控制。

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权利要求：

百度查询： 中国矿业大学 基于固定时间双环滑模的多机械臂分布式协同控制算法