[发明专利]基于混联机构的移动机械手作业平稳性控制方法及设备

权利要求书

1.基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，本方法所针对的移动机械手包括移动平台(1)、并联承载装置(3)、机械手(2)、监测系统(4)、运动控制系统(5)和稳定性控制器(6)；监测系统(4)用以检测移动平台(1)的姿态和载荷信息；移动机械手对作业对象(7)进行操作；其特征在于：按以下步骤执行：

步骤1：作业对象精确定位：

1.1对基于混联机构的移动机械手进行粗定位：将移动平台(1)运动到作业对象(7)附近位置；

1.2对基于混联机构的移动机械手进行精定位：将机械手(2)与作业对象(7)之间的相对位置进行匹配；

步骤2：输入初始作业轨迹；

人工将机械手(2)的初始作业轨迹输入到运动控制系统(5)；

步骤3：系统稳定性监控；

在机械手(2)执行作业任务的过程中，监测系统(4)实时检测移动平台(1)的姿态和载荷信息，并输入稳定性控制器(6)；由稳定性控制器(6)判定系统当前状态的稳定性：

若稳定，继续执行当前作业指令，直至完成本次作业指令；

若不稳定，由稳定性控制器(6)进行反馈控制：稳定性控制器(6)生成姿态调整指令，并发送给并联承载装置(3)执行，并联承载装置(3)按接收到的姿态调整指令调整自身的姿态，调整并联承载装置(3)在移动平台(1)表面的位置；并联承载装置(3)执行姿态调整指令后的姿态与位置数据，即为姿态调整信息；

随后，进入步骤4；

步骤4：根据移动平台(1)的姿态信息和载荷信息、并联承载装置(3)的姿态调整信息、步骤2输入的机械手(2)的初始作业轨迹，由稳定性控制器(6)规划更新后的最优作业轨迹，并经运动控制系统(5)发送给机械手(2)执行，使移动平台(1)所受的载荷分布均匀，实现系统的稳定作业。

2.根据权利要求1所述的基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，其特征在于：并联承载装置(3)具有上平台(31)和下平台(32)，上平台(31)和下平台(32)之间设置有刚度支撑杆(36)。

3.根据权利要求2所述的基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，其特征在于：移动平台(1)的上表面与并联承载装置(3)采用导轨副联接；并联承载装置(3)的驱动元件(33)均匀分布安装在并联承载装置(3)的上平台(31)和下平台(32)之间；机械手(2)具有六自由度；机械手(2)含有第一关节的驱动元件，第一关节的驱动元件安装在并联承载装置(3)的内部。

4.根据权利要求3所述的基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，其特征在于：监测系统(4)包括姿态传感器(41)和力传感器(42)，姿态传感器(41)和力传感器(42)安装在移动平台(1)上用以检测移动平台(1)的姿态和载荷信息；在机械手(2)上安装有视觉传感器(8)，视觉传感器(8)向监测系统(4)实时传输数据。

5.根据权利要求4所述的基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，其特征在于：姿态传感器(41)和力传感器(42)的数据输入给监测系统(4)，监测系统(4)与稳定性控制器(6)进行通信，稳定性控制器(6)与运动控制系统(5)进行通信。