[发明专利]一种机械臂控制方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种机械臂控制方法，其特征在于，所述机械臂末端配置有执行工具，所述方法包括：

通过传感器采集的力学读数确定施加在执行工具上的实际作用力数据；

利用标定算法确定执行工具和机械臂末端的空间位姿关系；

根据所述空间位姿关系，对所述实际作用力数据进行分解，得到第一方向分解力和第二方向分解力；

分别建立所述第一方向分解力和所述第二方向分解力的二阶柔顺控制模型，并利用所述二阶柔顺控制模型，确定实际作用力数据作用下的机械臂运行的位移参数和速度参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过传感器采集的力学读数确定施加在执行工具上的实际作用力数据，包括：

利用传感器的负载辨识算法确定执行工具的等效质量；

根据所述等效质量，确定所述执行工具的重力数据；

根据所述传感器采集的力学读数与所述重力数据的差值，确定施加在执行工具上的实际作用力数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述传感器采集的力学读数与所述重力数据的差值，确定施加在执行工具上的实际作用力数据之前，所述方法还包括：

确定所述传感器的零点偏置数据；

相应的，根据所述传感器采集的力学读数与所述重力数据的差值，确定施加在执行工具上的实际作用力数据，包括：

根据所述传感器采集的力学读数与所述重力数据和所述零点偏置数据的差值，确定施加在执行工具上的实际作用力数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用标定算法确定执行工具和机械臂末端的空间位姿关系，包括：

利用标定算法，确定机械臂末端坐标系与执行工具针尖坐标系之间的旋转变化关系；

相应的，根据所述空间位姿关系，对所述实际作用力数据进行分解，得到第一方向分解力和第二方向分解力，包括：

根据所述旋转变化关系，对所述实际作用力数据进行分解，得到执行工具针尖方向竖向分解力和垂直于执行工具针尖方向的垂直分解力。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，执行工具针尖方向竖向分解力采用如下公式确定：

其中，为执行工具针尖方向竖向分解力数据；F_e为施加在执行工具上的实际作用力数据的传感器读数；/为机械臂末端坐标系与执行工具针尖坐标系之间的旋转变化关系；θ为在执行工具针尖坐标系下，施加在执行工具上的实际作用力和执行工具针尖方向的夹角；

垂直于执行工具针尖方向的垂直分解力采用如下公式确定：

其中，为垂直于执行工具针尖方向的垂直分解力数据；F_e为施加在执行工具上的实际作用力数据的传感器读数；/为机械臂末端坐标系与执行工具针尖坐标系之间的旋转变化关系；θ为在执行工具针尖坐标系下，施加在执行工具上的实际作用力和执行工具针尖方向的夹角。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别建立所述第一方向分解力和所述第二方向分解力的二阶柔顺控制模型，包括：

获取机械臂的惯性参数、阻尼参数和弹性参数；

根据所述惯性参数、阻尼参数和弹性参数，以及第一方向分解力和所述第二方向分解力，分别建立第一方向二阶柔顺控制模型和第二方向二阶柔顺控制模型；

相应的，利用所述二阶柔顺控制模型，确定实际作用力数据作用下的机械臂运行的位移参数和速度参数，包括：

利用所述第一方向二阶柔顺控制模型和第二方向二阶柔顺控制模型，确定第一方向位移参数和第二方向位移参数；

对所述第一方向位移参数和第二方向位移参数进行合成，得到实际作用力数据作用下的机械臂运行的位移参数和速度参数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述作用力数据包括力的矢量数据和力矩的矢量数据。