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申请/专利权人：华东交通大学
摘要：本发明公开了一种考虑非线性形变的柔性液压机械臂虚拟分解控制方法，其方法包括：首先对多关节柔性液压机械臂系统切割，将系统切分为多模块子系统，实现多关节之间的臂杆解耦，再对切割得到的转动闭链进行二次切割，液压缸与臂杆切分为驱动链和非驱动链，实现闭链结构的解耦，每个子系统之间通过虚拟功率流保证整体的稳定性；最后，由臂架形变曲线求出运动过程中臂架上各点形变量，同时根据圆弧形变理论得出形变量和相邻坐标系之间转角的关系，可计算出柔性液压机械臂形变产生的位置偏移量与补偿量，实现实时形变补偿；本发明提出的臂杆非线性形变补偿方法可以解决柔性液压机械臂因关节闭链耦合和臂架柔性形变导致的末端定位精度低的问题。
主权项：1.一种考虑非线性形变的柔性液压机械臂虚拟分解控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，针对柔性液压机械臂强耦合、弱刚度和定位不准等问题，切割多关节柔性液压机械臂系统，将多关节之间解耦，建立多关节子系统运动学传递模型；同时对转动闭链关节再次切割得到驱动开链和从动开链，分别建立传递模型，得到系统的运动学传递矩阵U，再将末端负载力逆向传递，求出每个子系统所需合力矢量Fr大小；步骤2，通过虚拟功率流VPF，各个子系统之间实现动态交互，同时保证整体系统的虚拟稳定性；步骤3，通过液压缸两端的压力传感器测得进出口压力pa和pb，求出液压缸对外输出力F的大小，各子系统重心简化施加在质心处，得到关节驱动力矩τ；步骤4，将每节臂段都简化为位姿与关节角度θ有关的受压弯组合变形的悬臂梁模型，求出每节臂杆的臂架形变曲线方程，其中关节角度由角度编码器测出；步骤5，根据步骤3和步骤4的关节驱动力矩和臂架形变曲线方程计算出臂架上各点形变量；步骤6，根据步骤5中的臂架形变量，结合圆弧形变曲线方程计算出臂架形变后相邻坐标系原点的直线距离，得到多关节机械臂末端坐标，实现运动学补偿；步骤7，根据步骤5得到的臂架形变量和步骤6中得到的末端坐标对步骤1的运动学传递矩阵U修改，进而对动力学所需力Fr进行补偿，最终实现对末端位置的实时补偿。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 华东交通大学 一种考虑非线性形变的柔性液压机械臂虚拟分解控制方法
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