[发明专利]一种移动作业机械臂末端施力控制方法及系统

权利要求书

1.一种移动作业机械臂末端施力控制方法，其特征在于，包括：

将移动作业机械臂的总期望运动分解为移动底盘期望运动和机械臂期望运动；

获取机械臂的构型，从预存的运动参数库中获取与所述构型对应的运动参数和工作空间；

若机械臂期望运动超出运动参数或工作空间，则将总期望运动转移到移动底盘上，完成控制机械臂末端执行器期望运动的第一控制目标；

在完成械臂末端执行器期望运动的第一控制目标前提下，先通过笛卡尔空间控制调整机械臂末端执行器的位置，再通过零空间控制机械臂的方向，完成控制机械臂末端执行器期望施力能力的第二控制目标。

2.如权利要求1所述的一种移动作业机械臂末端施力控制方法，其特征在于，通过加权矩阵将移动作业机械臂的总期望运动进行分解；移动作业机械臂的总期望运动为移动机械臂系统速度，包括机械臂关节速度和移动底盘笛卡尔速度。

3.如权利要求1所述的一种移动作业机械臂末端施力控制方法，其特征在于，械臂末端执行器期望运动的第一控制目标为期望的械臂末端执行器的速度。

4.如权利要求1所述的一种移动作业机械臂末端施力控制方法，其特征在于，当期望的工作空间或期望速度要求超过机械臂的限制时，启动移动底盘。

5.如权利要求4所述的一种移动作业机械臂末端施力控制方法，其特征在于，当机械臂在允许的速度范围内时，不将运动传递给移动底盘，当机械臂超过速度极限时，将分解部分的机械臂期望运动轨迹传递给移动底盘，移动底盘独自承担期望运动要求。

6.如权利要求1所述的一种移动作业机械臂末端施力控制方法，其特征在于，获取与所述构型对应的运动参数和工作空间后，在笛卡尔空间和零空间中增强机械臂的方向可操作性；增强机械臂的方向可操作性时，最大化机械臂与奇异点的距离，机械臂使用最小的关节速度生成期望的机械臂末端执行器速度；

获取机械臂的构型为增强方向可操作性后的构型。

7.如权利要求6所述的一种移动作业机械臂末端施力控制方法，其特征在于，当最小奇异值小于设定的阈值时，加权伪逆方法转化为阻尼最小二乘方法。

8.一种移动作业机械臂末端施力控制系统，其特征在于，包括：

期望分解模块，被配置为：将移动作业机械臂的总期望运动分解为移动底盘期望运动和机械臂期望运动；

工作空间确定模块，被配置为：获取机械臂的构型，从预存的运动参数库中获取与所述构型对应的运动参数和工作空间；

第一控制目标控制模块，被配置为：若机械臂期望运动超出运动参数或工作空间，则将总期望运动转移到移动底盘上，完成控制机械臂末端执行器期望运动的第一控制目标；

第二控制目标控制模块，被配置为：在完成械臂末端执行器期望运动的第一控制目标前提下，先通过笛卡尔空间控制调整机械臂末端执行器的位置，再通过零空间控制机械臂的方向，完成控制机械臂末端执行器期望施力能力的第二控制目标。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现了如权利要求1-7任一项所述的移动作业机械臂末端施力控制方法中的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现了如权利要求1-7任一项所述的移动作业机械臂末端施力控制方法中的步骤。