一种机械臂小车控制方法及系统
申请人信息
- 申请人:安徽大学
- 申请人地址:230031 安徽省合肥市蜀山区肥西路3号
- 发明人: 安徽大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种机械臂小车控制方法及系统 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311758833.X |
| 申请日 | 2023/12/20 |
| 公告号 | CN117444985B |
| 公开日 | 2024/3/12 |
| IPC主分类号 | B25J9/16 |
| 权利人 | 安徽大学 |
| 发明人 | 闫子豪; 张慧珊; 詹洁; 王硕 |
| 地址 | 安徽省合肥市蜀山区肥西路3号 |
摘要文本
本发明公开了一种机械臂小车控制方法及系统,具体涉及机械控制技术领域,包括数据采集模块、能量损耗异常评估模块、算法处理模块和模糊模型构建模块;数据采集模块,监测、收集机械臂小车工作过程中的数据,包括温度、电流电压、机械臂产生的力和位移,获取机械臂小车工作时的能量转化信息和对外做功信息。本发明基于对机械臂小车工作时的温度、电流、电压、机械臂受力和位移等参数的监测和分析,评估机械臂小车是否处于能量损耗异常状态,当确定机械臂小车能量损耗异常后,通过RRT算法找出符合机械臂小车任务需求的运动轨迹数据集,再构建神经网络,对数据集进行模糊处理,得到低能耗且符合任务需求的机械臂小车运动轨迹集合。
专利主权项内容
1.一种机械臂小车控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1,监测、收集机械臂小车工作过程中的数据,包括温度、电流电压、机械臂产生的力和位移;步骤S2,获取机械臂小车工作时的能量转化信息和对外做功信息,构建能量损耗异常评估模型,并对机械臂小车进行评估,确认是否处于能量损耗异常;步骤S3,对处于能量损耗异常的机械臂小车,结合运动预期时间,建立RRT模型搜索运动空间,引导轨迹生成;步骤S4,构建模糊贝叶斯模型,根据生成的运动轨迹构建模糊规则、进行模糊推理,并生成关于能量和时间损耗的模糊概率分布,找到能量损耗低且时间短的机械臂小车运动轨迹;在步骤S2中,对机械臂小车的能量损耗状况进行评估,具体过程为通过传感器采集机械臂小车的能量转化信息和对外界做功信息,其中能量转化信息包括电功率转化系数和温度上升系数,分别标定为和/>,对外界做功信息包括对外界做功系数,标定为/>;电功率转化系数通过电流表和电压表获取电机系统的输入电流和电压,分别标定为和/>,获得/>,/>是输入功率,将功率传感器连接到电机电源线路上,测得机械臂小车的电机输出功率,标定为/>,则电功率转化系数 />;温度上升系数在机械臂小车处于空闲状态时,记录系统各个关键部件的初始温度,各个关键部件的初始温度取平均值后,得到初始均值温度,在机械臂小车正常运行过程中,持续监测关键部件的温度,并在监测温度稳定时求得关键部件的温度平均值,得到上升均值温度/>,同时测得环境温度在这一监测时间中的上升量/>,则温度上升系数;对外界做功系数通过传感器和测力计采集机械臂小车对外施加的力,标记为,测量机械臂小车上物体的位移,标记为/>,测量在做功过程中,机械臂小车搭载电池所消耗的总电量,标记为/>,则对外界做功系数/>,/>是力和位移之间的夹角;能量损耗异常评估模型分别从机械臂小车的能量转化信息和对外界做功信息两方面加权构建而成,生成能量损耗异常评估指数,对应的系数分别为电功率转化系数 />、温度上升系数/>和对外界做功系数/>,构成的公式为,式中,/>是相应指标的权重系数。