【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人抑振的，具体为一种基于输入整形技术的机器人抑振方法。
技术介绍
1、在现代工业自动化和机器人领域，精确的运动控制对于提高系统性能和可靠性至关重要。大负载机器人在执行高精度任务时，尤其是工业机器人，常常会遇到振动问题。这些振动不仅会影响机器人的精度和效率，还可能导致机械部件的加速磨损，甚至引起安全问题；因此，抑制振动(抑振)是机器人设计和应用中非常重要的一个环节。
2、现有的机器人采用的抑振的方法包括：利用阻尼材料吸收振动能量，如橡胶、粘性流体或金属合金。但是阻尼材料虽然能有效吸收部分振动能量，但对于高频或强振的抑制效果有限，而且一些类型的阻尼材料(如橡胶垫)可能会占用较多的空间；对机器人的使用造成影响。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，可以解决现有的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下：
3、本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，包括以下步骤：
4、s1、获取机器人原始轨迹中最后一个点数，根据机器人笛卡尔空间的轨迹确定沿轨迹方向的长度s(t)；
5、s2、在机器人原轨迹的基础上增加2t个点数，采用zvd输入整形的方式对s(t)进行整形获得sis(t)；
6、s3、根据sis(t)获得机器人下一个轨迹点的下发值[x(s),y(s),z(s)]；
7、s4、根据轨
8、进一步的，所述根据机器人笛卡尔空间的轨迹确定沿轨迹方向的长度s(t)，包括预设机器人笛卡尔空间中的轨迹为[x(t),y(t),z(t)]，取参数为：s(t)＝sqrt(xt2+yt2+zt2)；式中s(t)代表沿轨迹方向的长度。
9、进一步的，所述在机器人原轨迹的基础上增加2t个点数，采用zvd输入整形的方式对s(t)进行整形获得sis(t)；包括
10、2.1、获取机器人的自然频率和阻尼系数；
11、2.2、对进行整形的zvd整形器进行平方，获得整形器的脉冲序列；根据zvd整形器的脉冲序列以及时滞获得fis(t)；
12、2.3、采用zvd输入整形的方式对s(t)进行整形获得sis(t)，其中：sis(t)＝s(t)*fis(t)。
13、进一步的，所述获取机器人的自然频率和阻尼系数；包括
14、设wn为系统的无阻尼固有频率，ξ为系统的阻尼比，s为变量；则系统的传递函数可以表示为：
15、
16、其单位脉冲输入响应为：
17、
18、其中ti为单位脉冲作用的时刻，为系统的有阻尼固有频率；
19、由式(2)可知，振动信号为衰减的正弦信号，其包络线为：
20、
21、则取对数之后为一条直线：
22、
23、令m＝-ξwn，可以计算出阻尼系数为：
24、
25、进一步的，所述对进行整形的zvd整形器进行平方，获得整形器的脉冲序列；根据zvd整形器的脉冲序列以及时滞获得fis(t)，包括：
26、所述获得整形器的脉冲序列为：
27、
28、其中，时滞分别为t1＝0，t2＝t，t3＝2t；整形器由3个脉冲组成，时滞长度为一个振动周期，比zv输入整形器增加半个振动周期；进而获得；fis(t)＝a1δ(t-t1)+a2δ(t-t2)+a3δ(t-t3)。
29、进一步的，所述根据sis(t)获得机器人下一个轨迹点的下发值[x(s),y(s),z(s)]，包括：式中：δs为位移轨迹总长；δx，δy，δz表示笛卡尔空间x，y，z的位置的变化量，姿态也同理。
30、进一步的，所述逆运动学计算的算法包括雅可比矩阵法或者解析法。
31、一种基于输入整形技术的机器人抑振装置，包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储程序；所述处理器执行所述程序实现上述中任一项所述的方法。
32、一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现上述中任一项所述的方法。
33、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
34、本专利技术的基于输入整形技术的机器人抑振方法，首先基于傅里叶频谱分析和时域分析的模态参数识别算法估计机器人系统的频率和阻尼；为了消除整形时间延时引起的点到点运动不达位带来的误差，提出一种增加延时时间个点数的输入整形；为了能够保证在笛卡尔空间运动轨迹，采用在笛卡尔空间中沿轨迹方向的整形方法。本专利技术的技术不依赖于系统的反馈控制，因此具有较高的鲁棒性和应用灵活性；能够消除算法延迟带来的不达位误差；能够将残余振动降低70％，且保证笛卡尔空间原轨迹的不变。
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1.一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，其特征在于：所述根据机器人笛卡尔空间的轨迹确定沿轨迹方向的长度S(t)，包括预设机器人笛卡尔空间中的轨迹为[x(t),y(t),z(t)]，取参数为：式中S(t)代表沿轨迹方向的长度。
3.根据权利要求2所述的一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，其特征在于：所述在机器人原轨迹的基础上增加2T个点数，采用ZVD输入整形的方式对S(t)进行整形获得SIS(t)；包括
4.根据权利要求3所述的一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，其特征在于：所述获取机器人的自然频率和阻尼系数；包括
5.根据权利要求3所述的一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，其特征在于：所述对进行整形的ZVD整形器进行平方，获得整形器的脉冲序列；根据ZVD整形器的脉冲序列以及时滞获得fIS(t)，包括：
6.根据权利要求3所述的一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，其特征在于：所述根据SIS(t)获得机器人下一个轨迹点的下发值
7.根据权利要求3所述的一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，其特征在于：所述逆运动学计算的算法包括雅可比矩阵法或者解析法。
8.一种基于输入整形技术的机器人抑振装置，其特征在于：包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储程序；所述处理器执行所述程序实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，其特征在于：所述根据机器人笛卡尔空间的轨迹确定沿轨迹方向的长度s(t)，包括预设机器人笛卡尔空间中的轨迹为[x(t),y(t),z(t)]，取参数为：式中s(t)代表沿轨迹方向的长度。
3.根据权利要求2所述的一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，其特征在于：所述在机器人原轨迹的基础上增加2t个点数，采用zvd输入整形的方式对s(t)进行整形获得sis(t)；包括
4.根据权利要求3所述的一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，其特征在于：所述获取机器人的自然频率和阻尼系数；包括
5.根据权利要求3所述的一种基于输入整形技术的机器人抑振方法，其特征在于：所述对进行整形的zvd整形器进行平方，获得整形器的脉...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈慧，康淼淼，骆敏舟，
申请(专利权)人：江苏集萃智能制造技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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