申请/专利权人：宁波慈溪生物医学工程研究所;中国科学院宁波材料技术与工程研究所

申请日：2021-12-07

公开（公告）日：2024-06-04

公开（公告）号：CN114434452B

主分类号：B25J11/00

分类号：B25J11/00;B25J9/16;A63B23/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.04#授权;2022.05.24#实质审查的生效;2022.05.06#公开

摘要：本发明提供了一种基于势能场的镜像机械臂控制方法，应用于镜像机械臂设备，镜像机械臂设备包括主动臂、从动臂、设置在从动臂上的第一手柄和设置在主动臂上的第二手柄，基于势能场的镜像机械臂控制方法包括：获得对所述从动臂的第一运动数据，基于所述第一手柄的第一起始位置和所述第一运动数据建立第一势能场；将所述第一运动轨迹输入自适应控制器进行响应和跟踪，获得期望数据；基于所述第二手柄的第二起始位置和所述期望轨迹建立与所述第一势能场互为镜像的第二势能场；获得对所述主动臂的第二运动数据，基于所述第二运动数据与所述期望轨迹的轨迹差异，控制所述主动臂施加辅助力，保证机械臂始终处于安全位置。

主权项：1.一种基于势能场的镜像机械臂控制方法，其特征在于，应用于镜像机械臂设备，所述镜像机械臂设备包括主动臂、从动臂、设置在所述从动臂上的第一手柄和设置在所述主动臂上的第二手柄，所述基于势能场的镜像机械臂控制方法包括：获得对所述从动臂的第一运动数据，基于所述第一手柄的第一起始位置和所述第一运动数据建立第一势能场，其中，所述第一运动数据包括第一运动轨迹；将所述第一运动轨迹输入自适应控制器进行响应和跟踪，获得期望数据，其中，所述期望数据包括期望轨迹，所述期望轨迹为所述主动臂所需要到达的与所述从动臂互为镜像的位置；基于所述第二手柄的第二起始位置和所述期望轨迹建立与所述第一势能场互为镜像的第二势能场，所述第二势能场用于使所述第二手柄的位置与所述期望轨迹的距离越大，产生的力越大；距离越小，力越小；所述第二势能场表示为：其中，p表示运动空间的任意一点，表示所要求解的最优值，φip表示在空间中点p处的势能，K表示刚度系数，β表示刚度系数参数，i表示采样点序号，T表示矩阵的转置，p距离pi越远，所述第二势能场提供的弹性势能越大；获得对所述主动臂的第二运动数据，基于所述第二运动数据与所述期望轨迹的轨迹差异，控制所述主动臂施加辅助力，其中，所述第二运动数据包括第二运动轨迹，所述辅助力包括切向力和法向力，所述切向力由所述主动臂提供，所述切向力用于辅助所述主动臂朝所述期望轨迹的正向方向移动，所述法向力由所述第二势能场提供。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 宁波慈溪生物医学工程研究所;中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种基于势能场的镜像机械臂控制方法及镜像机械臂设备

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