[发明专利]基于轨迹优化控制的柔性关节抖动抑制方法及系统

权利要求书

1.基于轨迹优化控制的柔性关节抖动抑制方法，其特征在于，包括：

获取机器人柔性关节运动的原始轨迹和运动数据，基于轨迹运动坐标系上的所述原始轨迹提取关键轨迹信息，基于所述运动数据建立柔性关节模型；

基于所述关键轨迹信息和柔性关节模型，利用有限Laplace变换获取机器人柔性关节的优化轨迹；

其中，所述基于所述关键轨迹信息和柔性关节模型，利用有限Laplace变换获取机器人柔性关节的优化轨迹，具体包括：基于所述关键轨迹信息和柔性关节模型，结合有限Laplace变换计算变换约束边界条件；基于所述变换约束边界条件进行机器人柔性关节的轨迹优化；

其中，所述获取机器人柔性关节运动的原始轨迹和运动数据，基于轨迹运动坐标系上的所述原始轨迹提取关键轨迹信息，基于所述运动数据建立柔性关节模型，具体包括：获取机器人柔性关节运动的原始轨迹和运动数据；构建轨迹运动坐标系，基于所述原始轨迹分布于所述轨迹运动坐标系上的空间位置，提取机器人柔性关节的起始位置、目标位置和运行时间，基于所述起始位置、目标位置和运行时间获取轨迹边界条件；基于所述运动数据，对柔性关节产生的效果进行等效建立所述柔性关节模型；

其中，所述基于所述关键轨迹信息和柔性关节模型，结合有限Laplace变换计算变换约束边界条件，具体包括:联立所述轨迹边界条件和柔性关节模型进行解耦，获取模态坐标系下的状态方程；获取所述状态方程的Jordan标准型，并计算所述Jordan标准型的初始解；对所述初始解进行有限Laplace变换，获取变换约束边界条件；

其中，所述基于所述变换约束边界条件进行机器人柔性关节的轨迹优化，具体包括：基于所述变换约束边界条件，确定优化轨迹的线性表达式；将所述线性表达式带入所述变换约束边界条件确定系统输入曲线输入的线性状态式；基于所述线性状态式和轨迹边界条件获取最终轨迹表达式；基于所述最终轨迹表达式获取机器人柔性关节的优化轨迹。

2.基于轨迹优化控制的柔性关节抖动抑制系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于获取机器人柔性关节运动的原始轨迹和运动数据，基于轨迹运动坐标系上的所述原始轨迹提取关键轨迹信息，基于所述运动数据建立柔性关节模型；

轨迹优化模块，用于基于所述关键轨迹信息和柔性关节模型，利用有限Laplace变换获取机器人柔性关节的优化轨迹；

其中，所述轨迹优化模块，具体包括：变换约束边界条件计算子模块，用于基于所述关键轨迹信息和柔性关节模型，结合有限Laplace变换计算变换约束边界条件；轨迹优化子模块，用于基于所述变换约束边界条件进行机器人柔性关节的轨迹优化；

其中，所述数据采集模块，具体包括：数据采集子模块，用于获取机器人柔性关节运动的原始轨迹和运动数据；轨迹边界条件获取子模块，用于构建轨迹运动坐标系，基于所述原始轨迹分布于所述轨迹运动坐标系上的空间位置，提取机器人柔性关节的起始位置、目标位置和运行时间，基于所述起始位置、目标位置和运行时间获取轨迹边界条件；柔性关节模型建立子模块，用于基于所述运动数据，对柔性关节产生的效果进行等效建立所述柔性关节模型；

其中，所述变换约束边界条件计算子模块，具体包括：状态方程计算单元，用于联立所述轨迹边界条件和柔性关节模型进行解耦，获取模态坐标系下的状态方程；初始解计算单元，用于获取所述状态方程的Jordan标准型，并计算所述Jordan标准型的初始解；有限Laplace变换单元，用于对所述初始解进行有限Laplace变换，获取变换约束边界条件；

其中，所述轨迹优化子模块，具体包括：线性表达式计算单元，用于基于所述变换约束边界条件，确定优化轨迹的线性表达式；线性状态式计算单元，用于将所述线性表达式带入所述变换约束边界条件确定系统输入曲线输入的线性状态式；最终表达式计算单元，用于基于所述线性状态式和轨迹边界条件获取最终轨迹表达式；轨迹优化单元，用于基于所述最终轨迹表达式获取机器人柔性关节的优化轨迹。