(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 202211278942.7 (22)申请日 2022.10.19 (71)申请人 杭州柳叶刀机 器人有限公司 地址 311100 浙江省杭州市余杭区中泰街 道绿泰路5号 4幢5楼508 (72)发明人 黄志俊　刘金勇　钱坤　陈鹏　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 王新哲 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 机械臂随动控制方法、 装置、 机械臂及存储 介质 (57)摘要 本发明涉及机械臂控制领域， 公开了机械臂 随动控制方法、 装置、 机械臂及存储介质， 该方法 包括： 获取当前时刻机械臂的运动参数， 根据运 动参数， 获取机械别当前时刻的实际位置和参考 位置， 根据实际位置和参考位置计算机械臂当前 时刻的跟踪误差； 根据预先设置的控制模型确定 跟踪误差的同号单调递减边界、 绝对吸引层边界 和稳态误差带边界； 根据同号单调递减边界、 绝 对吸引层边界和稳态误差带边界， 确定控制模型 的控制参数， 以将跟踪误差控制在预设范围内； 根据跟踪误差， 计算机械臂在当前时刻的扭矩输 出， 并控制机械臂按照扭矩输出进行运动。 通过 设定跟踪误差的控制模型， 来获取恰当的扭矩输 出， 以起到控制误差的效果。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115502977 A 2022.12.23 CN 115502977 A 1.一种机 械臂随动控制方法， 其特 征在于， 包括： 获取当前时刻机械臂的运动参数， 根据所述运动参数， 获取所述机械别当前时刻的实 际位置和参考位置， 根据所述实际位置和所述参考位置计算所述机械臂当前时刻的跟踪误 差； 根据预先设置的控制模型确定所述跟踪误差的同号单调递减边界、 绝对吸引层边界和 稳态误差带边界； 根据所述同号单调递减边界、 绝对吸引层边界和稳态误差带边界， 确定所述控制模型 的控制参数， 以将所述跟踪误差控制在预设范围内； 根据所述跟踪误差， 计算所述机械臂在当前时刻的扭矩输出， 并控制所述机械臂按照 所述扭矩输出进行运动。 2.根据权利要求1所述的机械臂随动控制方法， 其特征在于， 所述控制参数包括收敛参 数和震颤参数； 所述收敛参数用于控制所述跟踪误差的收敛速度， 所述震颤参数用于控制所述跟踪误 差的边界值。 3.根据权利要求1所述的机械臂随动控制方法， 其特征在于， 所述运动参数包括所述机 械臂的参 考位置数据和实际位置数据； 所述跟踪误差的计算公式如下： ek＝rk‑yk 式中， ek表示所述当前时刻的跟踪误差， rk表示所述参考位置数据， yk表示所述实际位 置数据。 4.根据权利要求2所述的机械臂随动控制方法， 其特征在于， 所述控制模型的表达 式如 下： ek+1＝(1‑ρ )ek‑εsgn(ek) 式中， ek表示所述当前时刻的跟踪误差， k作为下标表示当前时刻， ρ 为所述收敛参数， ε 为所述震颤参数， sgn(ek)表示ek的正负情况， 当ek大于等于0时， 则sgn(ek)为1， 当ek小于0 时， 则sgn(ek)为‑1。 5.根据权利要求4所述的机械臂随动控制方法， 其特征在于， 所述根据 预先设置的控制 模型确定所述跟踪误差的同号单调递减边界、 绝对吸引层边界和稳态误差带边界， 包括： 所述同号单调递减边界的计算表达式为： 式中， ΔMDR为所述同号单调递减边界， 用于反映所述跟踪误差在单调区间的收敛 过程； 所述绝对吸引层边界的计算表达式为： 式中， ΔAAL为所述绝对吸引层边界， 用于反映所述跟踪误差震荡收敛 过程； 所述稳态误差带边界的表达式为： 当ρ ＝0时， ΔSSE＝ ε权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115502977 A 2当0＜ρ ＜2时， 式中， ΔSSE为所述稳态误差带边界， 用于衡量所述跟踪误差最终收敛区间。 6.根据权利要求5所述的机械臂随动控制方法， 其特征在于， 所述将所述跟踪误差控制 在预设范围内， 包括： 通过设置所述控制参数， 使得所述预设范围位于所述同号单调递减边界、 所述绝对吸 引层边界和所述稳态误差带边界的限定区间内， 从而控制所述跟踪误差在所述预设范围 内。 7.根据权利要求2所述的机械臂随动控制方法， 其特征在于， 所述扭矩输出的计算表达 式如下： 式中， ek表示所述当前时刻的跟踪误差， k作为下标表示当前时刻， ρ 为所述收敛参数， ε 为所述震颤参数， sgn(ek)表示ek的正负情况， 当ek大于等于0时， 则sgn(ek)为1， 当ek小于0 时， 则sgn(ek)为‑1， b1、 b2、 a1和a2表示系统参数， u表示所述扭矩输出， y表示所述机械臂的 实际位置坐标， r 表示所述机 械臂的参 考位置坐标。 8.一种机 械臂随动控制装置， 其特 征在于， 包括： 误差跟踪模块， 用于获取当前时刻机械臂的运动参数， 根据 所述运动参数， 获取所述机 械别当前时刻的实际位置和参考位置， 根据所述 实际位置和所述参考位置计算所述机械臂 当前时刻的跟踪误差； 边界计算模块， 用于根据预先设置的控制模型确定所述跟踪误差的同号单调递减边 界、 绝对吸引层边界和稳态误差带边界； 参数设定模块， 用于根据 所述同号单调递减边界、 绝对吸引层边界和稳态误差带边界， 确定所述控制模型的控制参数， 以将所述跟踪误差控制在预设范围内； 跟踪控制模块， 用于根据 所述跟踪误差， 计算所述机械臂在 当前时刻的扭矩输出， 并控 制所述机 械臂按照所述扭矩输出进行运动。 9.一种机械臂， 其特征在于， 包括处理器和存储器， 所述存储器存储有计算机程序， 所 述计算机程序在所述处理器上运行时执行权利要求1至7中任一项所述的机械臂随动控制 方法。 10.一种可读存储介质， 其特征在于， 其存储有计算机程序， 所述计算机程序在处理器 上运行时执 行权利要求1至7中任一项所述的机 械臂随动控制方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115502977 A 3