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公开(公告)号：CN118438455A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410796682.5
申请日：2024-06-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及一种基于外置IMU的机械臂臂段等效关节角感知方法及装置，其中方法包括初始化绳驱柔性机械臂，进行联动臂段零位调平校准；计算各万向节坐标系之间的变换矩阵、联动臂段的计算姿态和计算姿态雅可比矩阵；获取绳驱柔性机械臂所有联动臂段末端IMU测量装置的姿态；得到旋转矩阵和姿态差；更新所有关节的迭代过程量，扩展当前计算姿态雅可比矩阵和当前姿态差矩阵；计算当前迭代的关节角度增量，更新当前的计算关节角度。本发明提出一种使用IMU传感器替代关节编码器进行绳驱分段联动机械臂臂段关节角度感知的方法和装置，能减轻机械臂的重量，使得机械臂控制更加灵活。
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公开(公告)号：CN118372253B
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410796710.3
申请日：2024-06-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及一种基于IMU的绳驱械臂臂段末端姿态等效控制方法及装置，其中方法包括对期望的臂段两个旋转方向的总角度进行五次多项式插值，得到期望关节角度，基于正运动学计算，得到当前期望的末端姿态；获得当前联动臂段末端的实际姿态，得到当前末端姿态差；计算联动臂段当前角度差；输入PID控制器，输出角度控制量；将角度控制量映射为驱动绳索的速度，并再次映射为驱动电机的转速；输入所述电机控制器，所述电机控制器控制驱动电机按期望的转速转动。本发明解决现有技术中，对绳驱分段联动机械臂的联动臂段进行关节角度取平均值的闭环控制无法精确控制末端姿态，以及编码器占据机械臂内部较多空间的问题。
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公开(公告)号：CN118372253A
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202410796710.3
申请日：2024-06-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及一种基于IMU的绳驱械臂臂段末端姿态等效控制方法及装置，其中方法包括对期望的臂段两个旋转方向的总角度进行五次多项式插值，得到期望关节角度，基于正运动学计算，得到当前期望的末端姿态；获得当前联动臂段末端的实际姿态，得到当前末端姿态差；计算联动臂段当前角度差；输入PID控制器，输出角度控制量；将角度控制量映射为驱动绳索的速度，并再次映射为驱动电机的转速；输入所述电机控制器，所述电机控制器控制驱动电机按期望的转速转动。本发明解决现有技术中，对绳驱分段联动机械臂的联动臂段进行关节角度取平均值的闭环控制无法精确控制末端姿态，以及编码器占据机械臂内部较多空间的问题。
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公开(公告)号：CN118438455B
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410796682.5
申请日：2024-06-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及一种基于外置IMU的机械臂臂段等效关节角感知方法及装置，其中方法包括初始化绳驱柔性机械臂，进行联动臂段零位调平校准；计算各万向节坐标系之间的变换矩阵、联动臂段的计算姿态和计算姿态雅可比矩阵；获取绳驱柔性机械臂所有联动臂段末端IMU测量装置的姿态；得到旋转矩阵和姿态差；更新所有关节的迭代过程量，扩展当前计算姿态雅可比矩阵和当前姿态差矩阵；计算当前迭代的关节角度增量，更新当前的计算关节角度。本发明提出一种使用IMU传感器替代关节编码器进行绳驱分段联动机械臂臂段关节角度感知的方法和装置，能减轻机械臂的重量，使得机械臂控制更加灵活。
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