1.一种基于柔性执行器驱动的机器人串级抗干扰控制方法,其特征在于,所述机器人包括臂侧位置控制器和电机侧位置控制器,臂侧位置控制器和电机侧位置控制器以串级方式相连,所述控制方法包括:获取臂侧实际位置q;
获取电机侧实际位置θ;
根据所述实际臂侧位置q与臂侧参考位置qr以及所述臂侧位置控制器得到电机侧参考位置θr;
根据所述电机侧参考位置θr与所述实际电机侧位置θ以及所述电机侧位置控制器得到电机侧位置控制器的输出电压u;
根据所述电机侧位置控制器的输出电压u驱动所述机器人。
2.根据权利要求1所述的基于柔性执行器驱动的机器人串级抗干扰控制方法,其特征在于,臂侧位置控制包括:臂侧位置反馈控制和基于GPIO观测器的干扰估计 的前馈补偿控制;所述臂侧位置控制器的表达式为:其中,kq,kd1为观测系数; 为臂侧参考位置的一阶微分;为臂侧实际位置的一阶微分;ρ1为臂侧位置控制器的干扰; 为臂侧位置控制器的干扰的估计值。
3.根据权利要求2所述的基于柔性执行器驱动的机器人串级抗干扰控制方法,其特征在于,所述电机侧位置控制包括:电机侧位置反馈控制和基于GPIO观测器的干扰估计 的前馈补偿控制;所述电机侧位置控制器的表达式为:其中,kθ,kd2为观测系数; 为电机侧参考位置的一阶微分,为电机侧实际位置的一阶微分; 为电机侧位置控制器的干扰的ζ1估计值。
4.根据权利要求2所述的基于柔性执行器驱动的机器人串级抗干扰控制方法,其特征在于,在臂侧位置控制过程中,基于GPIO的观测器的表达式为:其中,ρ0=q;m为正整数;(lm,lm-1,lm-2,...,l0)为观测系数,并满足使p(s)=s(m+1)+lmsm+…l1s+l0中特征多项式的根位于复平面的左半平面。
5.根据权利要求3所述的基于柔性执行器驱动的机器人串级抗干扰控制方法,其特征在于,在电机侧位置控制过程中,基于GPIO的观测器的表达式为:其中,ζ0=θ;m为正整数;(λm,λm-1,λm-2,...,0)为观测系数,并满足使p(s)=s(m+1)+λmsm+…λ1s+λ0中特征多项式的根位于复平面的左半平面。
6.基于柔性执行器驱动的机器人串级抗干扰控制系统,其特征在于,所述机器人包括臂侧位置控制器和电机侧位置控制器,臂侧位置控制器和电机侧位置控制器以串级方式相连,所述控制系统包括:臂侧实际位置获取模块,用于获取臂侧实际位置q;
电机侧实际位置获取模块,用于获取电机侧实际位置θ;
电机侧参考位置获取模块,用于根据所述实际臂侧位置q与臂侧参考位置qr以及所述臂侧位置控制器得到电机侧参考位置θr;
输出电压获取模块,用于根据所述电机侧参考位置θr与所述实际电机侧位置θ以及所述电机侧位置控制器得到电机侧位置控制器的输出电压u;
驱动模块,用于根据所述电机侧位置控制器的输出电压u驱动所述机器人。
7.根据权利要求6所述的一种基于柔性执行器驱动的机器人串级抗干扰控制系统,其特征在于,臂侧位置控制包括:臂侧位置反馈控制和基于GPIO观测器的干扰估计 的前馈补偿控制;所述臂侧位置控制器的表达式为:其中,kq,kd1为观测系数; 为臂侧参考位置的一阶微分;为臂侧实际位置的一阶微分; 为臂侧位置控制器的干扰的估计值。
8.根据权利要求7所述的一种基于柔性执行器驱动的机器人串级抗干扰控制系统,其特征在于,所述电机侧位置控制包括:电机侧位置反馈控制和基于GPIO观测器的干扰估计的前馈补偿控制;所述电机侧位置控制器的表达式为:其中,kθ,kd2为观测系数; 为电机侧参考位置的一阶微分,为电机侧实际位置的一阶微分; 为电机侧位置控制器的干扰的ζ1估计值。
9.根据权利要求7所述的一种基于柔性执行器驱动的机器人串级抗干扰控制系统,其特征在于,在臂侧位置控制过程中,基于GPIO的观测器的表达式为:其中,ρ0=q;m为正整数;(lm,lm-1,lm-2,...,l0)为观测系数,并满足使p(s)=s(m+1)+lmsm+…l1s+l0中特征多项式的根位于复平面的左半平面。
10.根据权利要求8所述的一种基于柔性执行器驱动的机器人串级抗干扰控制系统,其特征在于,在电机侧位置控制过程中,基于GPIO的观测器的表达式为:(m+1) m
其中,ζ0=θ;m为正整数;(λm,λm-1,λm-2,...,0)为观测系数,并满足使p(s)=s +λms+…λ1s+λ0中特征多项式的根位于复平面的左半平面。