[发明专利]一种机器人关节视觉伺服控制方法、终端设备及存储介质

权利要求书

1.一种机器人关节视觉伺服控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采集机器人图像特征作为反馈量，构建机器人图像闭环控制：

e_s(t)＝s(t)-s*

其中，s^*表示期望图像特征，s(t)表示t时刻的图像特征，e_s(t)表示t时刻的图像特征与期望图像特征之间的图形误差，为J_s(t)的广义逆，J_s(t)表示t时刻的图像的雅可比矩阵，上标T表示矩阵的转置，λ0为控制系数，表示通过机器人图像闭环控制反馈得到的机器人关节速度，分别表示通过机器人图像闭环控制反馈得到的机器人6个方向的速度；

S2：将机器人位姿作为反馈量，构建机器人位姿闭环控制：

e_p(t)＝p(t)-p*

其中，p*表示期望位姿，p(t)表示t时刻的位姿，e_p(t)表示t时刻的位姿与期望位姿之间的图形误差，为J_p(t)的广义逆，J_p(t)表示t时刻的位姿的雅可比矩阵，表示通过机器人位姿闭环控制得到的机器人关节速度，分别表示通过机器人位姿闭环控制得到的机器人6个方向的速度；

S3：建立目标函数，并设定目标函数的约束条件，使得机器人图像轨迹和机器人运动轨迹同时最短；目标函数为：

min(βd_s(t)+(1-β)d_p(t))

其中，β∈(0,1)表示权重因子，d_s(t)和d_p(t)均为中间变量；

目标函数的约束条件包括图像误差约束和位姿误差约束：

e_s(t+1)＝e_s(t)-λJ_s(t)U_s(t)Δt

e_p(t+1)＝e_p(t)-λJ_p(t)U_p(t)Δt

||e(t+1)||≤γ||e(t)||

其中，γ∈(0，1)为权重系数，Δt表示t时刻与t+1时刻之间的时间间隔，e(t)表示联合误差，e(t)＝(e_s(t),e_p(t))^T；

目标函数的约束条件包括相机视野约束：

其中，e_s，分别表示图像特征向量的取值下界和上界，Δt表示时刻t与时刻t+1之间的时间间隔；

目标函数的约束条件包括关节角约束和关节速度约束：

其中，θ(t)表示t时刻机器人的关节角，θ和分别表示机器人的关节角的上限与下限，表示t时刻机器人的关节速度，和分别表示机器人的关节速度的上限与下限，Δt表示t时刻与t+1时刻之间的时间间隔。

2.一种机器人关节视觉伺服控制终端设备，其特征在于：包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1中所述方法的步骤。

3.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1中所述方法的步骤。