(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210810656.4 (22)申请日 2022.07.11 (71)申请人 邱晨 地址 430415 湖北省武汉市新洲区阳逻街 新阳大道7号1栋 (72)发明人 邱晨　董会旭　潘烨　 (74)专利代理 机构 杭州华进联浙知识产权代理 有限公司 3 3250 专利代理师 金无量 (51)Int.Cl. B25J 9/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 17/00(2006.01) (54)发明名称 柔性并联机器人控制方法、 装置和柔性并联 机器人 (57)摘要 本申请涉及一种柔性并联机器人控制方法、 装置、 柔性并联机器人和存储介质。 方法包括： 获 取机器人的目标作用力和目标运动轨迹， 以及机 器人中各个柔性驱动关节的当前输出位置和当 前输出力矩； 根据目标作用力与当前输出力矩之 间对应的作用力偏差或力矩偏 差， 确定控制机器 人作用力对应的位置调整量； 根据目标运动轨迹 与当前输出位置之间对应的轨迹偏差或位置偏 差、 以及位置调整量， 确定控制机器人运动位置 对应的速度控制量， 并基于速度控制量分别控制 各个柔性 驱动关节的驱动部件， 以驱动机器人柔 性运动。 采用本方法能够简化控制难度， 提高控 制稳定性， 吸收冲击能量， 实现力学与运动学上 的柔性驱动。 权利要求书2页 说明书14页 附图7页 CN 115194733 A 2022.10.18 CN 115194733 A 1.一种柔 性并联机器人控制方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取机器人的目标作用力和目标运动轨迹， 以及机器人中各个柔性驱动关节的当前输 出位置和当前输出力矩； 根据所述目标作用力与所述当前输出力矩之间对应的作用力偏差或力矩偏差， 确定控 制机器人作用力对应的位置调整量； 根据所述目标运动轨迹与 所述当前输出位置之间对应的轨迹偏差或位置偏差、 以及所 述位置调整量， 确定控制 机器人运动位置对应的速度控制量， 并基于所述速度控制量分别 控制各个所述 柔性驱动关节的驱动部件， 以驱动机器人柔 性运动。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据 所述柔性驱动关节的形变量获取所述 当前输出力矩。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述柔性驱动关节的形变量获取 所述当前输出力矩包括： 根据所述 柔性驱动关节的输入角度、 输出角度以及 传动系数获取 所述当前输出力矩 τl： τl＝KsN η( θm‑Nθl) 其中， Ks为所述柔性驱动关节的刚度， θm为所述输入角度， θl为所述输出角 度， N为所述 传动系数中的传动比、 η为所述传动系数中的传递效率。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述目标作用力与所述当前输出 力矩之间对应的作用力偏差或力矩偏差， 确定控制机器人作用力对应的位置调整量包括： 根据所述目标作用力与机器人的当前作用力之间的作用力偏差， 确定控制机器人作用 力对应的所述位置调整量， 或者， 根据各个柔性驱动关节的目标力矩与对应所述当前输出 力矩之间的力矩偏差， 确定控制机器人作用力对应的所述 位置调整量； 其中， 结合各个所述当前输出力矩转换得到所述当前作用力， 基于所述目标作用力转 换得到各个柔 性驱动关节的所述目标力矩。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述目标作用力与所述当前输出 力矩之间对应的作用力偏差或力矩偏差， 确定控制机器人作用力对应的位置调整量包括： 根据所述目标作用力与所述当前输出力矩之间对应的作用力偏差或力矩偏差， 通过力 PID控制器确定控制机器人作用力对应的所述 位置调整量。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述目标运动轨迹与 所述当前输 出位置之间对应的轨迹偏差或位置偏差、 以及所述位置调整量， 确定控制 机器人运动位置 对应的速度控制量包括： 根据所述目标运动轨迹与机器人的当前运动位置之间的轨迹偏差以及所述位置调整 量， 确定控制机器人运动位置对应的所述速度控制量， 或者， 根据各个柔性 驱动关节的目标 输出位置和对应的所述当前输出位置之 间的位置偏差以及所述位置调整量， 确定控制机器 人运动位置对应的所述速度控制量； 其中， 结合各个所述当前输出位置转换得到所述当前运动位置， 基于所述目标运动轨 迹转换得到各个柔 性驱动关节的所述目标输出位置 。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述目标运动轨迹与 所述当前输 出位置之间对应的轨迹偏差或位置偏差、 以及所述位置调整量， 确定控制 机器人运动位置 对应的速度控制量包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115194733 A 2通过所述位置调整量调整机器人的所述目标运动轨迹或各个柔性驱动关节的所述目 标输出位置， 并根据调整之后的所述目标运动轨迹和所述当前运动位置之 间的轨迹偏差或 者调整之后的各个所述目标输出位置与对应的所述当前输出位置之 间的位置偏差， 通过位 置PID控制器确定控制机器人运动位置对应的所述速度控制量。 8.根据权利要求1至7任意一项所述的方法， 其特征在于， 所述目标运动轨迹至少包括 指揉运动轨 迹、 指压运动轨 迹、 拔筋运动轨 迹中的一种或多种； 所述指揉运动轨迹为以一作用点为圆心作固定圆周运动或平面螺旋运动或空间螺旋 运动； 所述指压运动轨 迹为沿一作用面的垂直方向作直线或曲线运动； 所述拔筋运动轨 迹为沿一作用面的表面作直线或曲线运动。 9.一种柔 性并联机器人控制装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取机器人的目标作用力和目标运动轨迹， 以及机器人中各个柔性驱 动关节的当前输出位置和当前输出力矩； 力控制器， 用于根据 所述目标作用力与 所述当前输出力矩之间对应的作用力偏差或力 矩偏差， 确定控制机器人作用力对应的位置调整量； 位置控制器， 用于根据 所述目标运动轨迹与所述当前输出位置之间对应的轨迹偏差或 位置偏差、 以及所述位置调整量， 确定控制机器人运动位置对应的速度控制量， 并基于所述 速度控制量分别控制各个所述 柔性驱动关节的驱动部件， 以驱动机器人柔 性运动。 10.一种柔性并联机器人， 包括存储器和处理器， 所述存储器存储有计算机程序， 其特 征在于， 所述柔性并联机器人还至少包括多个柔性驱动关节、 并联机构、 动平台， 所述并联 机构包括多个运动支链， 每一所述柔性驱动关节经对应所述运动支链与所述动平台连接， 所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。 11.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115194733 A 3