(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 202211174292.1 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 无锡中嵌 教育装备 科技有限公司 地址 214266 江苏省无锡市宜兴 市新庄街 道大学城人才交流中心10 0-02 (72)发明人 漆军　郭威　张一帆　 (74)专利代理 机构 北京和联顺知识产权代理有 限公司 1 1621 专利代理师 尤珊珊 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种机器人自适应滑 膜柔顺力控制方法 (57)摘要 本发明涉及机器人控制技术领域， 具体涉及 一种机器人自适应滑膜柔顺力控制方法， 构造协 作机器人的动力学模型， 构建图像空间与所述机 器人关节力矩的映射关系； 将所述映射关系代入 所述动力学模型， 获得与相机图像特征关系； 将 所述输入量与相机图像特征关系变形， 得到环境 力在所述图像空间映射关系； 基于所述映射关系 获得参考图像或力轨迹， 得到图像误差； 基于所 述动力学模型和所述图像误差构建滑膜控制器 的滑膜面， 基于所述滑膜面控制柔顺力， 该方法 将力投影到图像空间中并与 目标轨迹融合成期 望目标值， 滑膜控制器追踪期望目标， 降低滑膜 控制的波动， 较于传统控制器在存在输入饱和时 控制更稳定， 保证 机器人系统控制的精度。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 115401695 A 2022.11.29 CN 115401695 A 1.一种机器人自适应滑 膜柔顺力控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 构造协作机器人的动力学模型， 构建图像空间与所述机器人关节力矩的映射关系； 将所述映射关系代入所述动力学模型， 获得与相机图像特 征关系； 将所述输入量与相机图像特 征关系变形， 得到环境力在所述图像空间映射关系； 基于所述映射关系获得参 考图像或力轨 迹， 得到图像误差； 基于所述动力学模型和所述图像误差构建滑膜控制器的滑膜面， 基于所述滑膜面控制 柔顺力。 2.如权利要求1所述的一种机器人自适应滑 膜柔顺力控制方法， 其特 征在于， 所述构造协作机器人的动力学模型， 构建图像空间与 所述机器人关节力矩的映射关系 的具体方式： 构造协作机器人的动力学模型； 基于所述动力学模型和机器人图像投影关系构建图像空间与所述机器人关节的对应 关系。 3.如权利要求1所述的一种机器人自适应滑 膜柔顺力控制方法， 其特 征在于， 所述基于所述映射关系获得参 考图像或力轨 迹， 得到图像误差的具体方式： 基于所述映射关系获得参 考图像或力轨 迹； 图像的自适应滑膜控制系统将所述参考轨迹或力轨迹与相机获取的图像特征做差获 得所述图像误差 。 4.如权利要求1所述的一种机器人自适应滑 膜柔顺力控制方法， 其特 征在于， 所述滑膜率为泄露型控制率。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115401695 A 2一种机器人自适应滑膜柔顺力控制方 法 技术领域 [0001]本发明涉及机器人控制技术领域， 尤其涉及一种机器人基于视觉伺服的自适应滑 膜柔顺力控制方法。 背景技术 [0002]当前主流的视觉力控制混合算法常常将力的控制量和视觉系统的控制量， 通过一 个协商机制混合输入到被控系统中， 这种方法常常会造成系统不能同时满足力和视觉跟踪 的控制要求或者使系统陷入局部最优解。 同时在真实基于视觉伺服机器人系统中， 机器人 自身的参数会随着机器人的长时间使用发生变化， 机器人的传感器反馈以及控制量的输出 也会受到 外部环境以及内部的电磁的干扰， 这些因素都会 对机器人的控制精度 产生影响。 [0003]在基于视觉伺服机器人实际系统中对输入信号大于的输入限制时会产生输入饱 和现象即输入会维持在机器人可接受的最大输入上， 这种输入饱和现象也会对机器人的控 制精度产生影响。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供一种机器人自适应滑膜柔顺力控制方法， 旨在 解决现有基 于视觉伺服机器人系统输入饱和现象会影响控制精度的问题。 [0005]为实现上述目的， 本发明提供了一种机器人自适应滑膜柔顺力控制方法， 包括以 下步骤： [0006]构造协作机器人的动力学模型， 构建图像空间与所述机器人关节力矩的映射关 系； [0007]将所述映射关系代入所述动力学模型， 获得与相机图像特 征关系； [0008]将所述输入量与相机图像特 征关系变形， 得到环境力在所述图像空间映射关系； [0009]基于所述映射关系获得参 考图像或力轨 迹， 得到图像误差； [0010]基于所述动力学模型和所述图像误差构建滑膜控制器的滑膜面， 基于所述滑膜面 控制柔顺力。 [0011]其中， 所述构造协作机器人的动力学模型， 构建图像空间与所述机器人关节力矩 的映射关系的具体方式： [0012]构造协作机器人的动力学模型； [0013]基于所述动力学模型和机器人图像投影关系构建图像空间与所述机器人关节的 对应关系。 [0014]其中， 所述基于所述映射关系获得参 考图像或力轨 迹， 得到图像误差的具体方式： [0015]基于所述映射关系获得参 考图像或力轨 迹； [0016]图像的自适应滑膜控制系统将所述参考轨迹或力轨迹与相机获取的图像特征做 差获得所述图像误差 。 [0017]其中， 所述滑 膜率为泄露型控制率。说　明　书 1/6 页 3 CN 115401695 A 3