【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及搖桿控制，尤其涉及一種基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法及裝置。
技術介紹
1、傳統的工業機器人控制方法主要依賴于預設程序，缺乏實時交互能力，難以滿足復雜工況下的靈活操作需求。在實際應用中，操作人員往往需要對機器人進行實時調整和精確控制，這就要求控制系統能夠快速響應人機交互指令。
2、工業機器人的運動特性具有顯著的非線性和時變性，其控制過程中存在多種運動模式的切換。現有的單一模型控制方法難以準確描述機器人在不同運動狀態下的動態特性，導致控制精度不足。特別是在機器人需要頻繁切換運動狀態時，傳統控制算法難以保證狀態轉換的平穩性和控制的連續性。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法及裝置，用于在保證快速響應能力的同時，提升了搖桿控制在穩態工作模式下的精度。
2、第一方面，本專利技術提供了一種基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，所述基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法包括：
3、對霍爾傳感器采集的雙軸搖桿位置模擬信號進行放大和濾波處理，得到搖桿位置數字量；
4、基于所述搖桿位置數字量構建包含勻速運動模型、勻加速運動模型和jerk運動模型的交互多模型集，并建立所述交互多模型集的交互多模型狀態空間表達式；
5、對所述交互多模型狀態空間表達式進行馬爾可夫鏈分析和模型權值平衡點分析，得到初始模型轉換概率矩陣；
6、根據所述搖桿位置數字量計算瞬時位置變化率和瞬時加速度值，并
7、根據所述目標模型概率分布，對所述交互多模型集進行擴展卡爾曼濾波運算，得到機器人關節運動狀態量；
8、基于所述機器人關節運動狀態量進行五次多項式插值運算，生成機器人關節運動控制序列。
9、第二方面，本專利技術提供了一種基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制裝置，所述基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制裝置包括：
10、采集模塊，用于對霍爾傳感器采集的雙軸搖桿位置模擬信號進行放大和濾波處理，得到搖桿位置數字量；
11、構建模塊，用于基于所述搖桿位置數字量構建包含勻速運動模型、勻加速運動模型和jerk運動模型的交互多模型集，并建立所述交互多模型集的交互多模型狀態空間表達式；
12、分析模塊，用于對所述交互多模型狀態空間表達式進行馬爾可夫鏈分析和模型權值平衡點分析，得到初始模型轉換概率矩陣；
13、計算模塊，用于根據所述搖桿位置數字量計算瞬時位置變化率和瞬時加速度值，并根據所述初始模型轉換概率矩陣計算權值調整系數，得到目標模型概率分布；
14、濾波模塊，用于根據所述目標模型概率分布，對所述交互多模型集進行擴展卡爾曼濾波運算，得到機器人關節運動狀態量；
15、生成模塊，用于基于所述機器人關節運動狀態量進行五次多項式插值運算，生成機器人關節運動控制序列。
16、本專利技術第三方面提供了一種基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制設備，包括：存儲器和至少一個處理器，所述存儲器中存儲有指令；所述至少一個處理器調用所述存儲器中的所述指令，以使得所述基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制設備執行上述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法。
17、本專利技術的第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有指令，當其在計算機上運行時，使得計算機執行上述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法。
18、本專利技術提供的技術方案中，采用雙軸霍爾傳感器結構和信號處理方法，實現了搖桿位置的高精度檢測，并通過多級濾波和補償算法有效抑制了傳感器信號中的噪聲和零漂，提升了位置檢測的準確度。構建了包含勻速運動模型、勻加速運動模型和jerk運動模型的交互多模型集，能夠全面描述機器人的不同運動狀態，保證了狀態估計的準確性。通過馬爾可夫鏈分析和模型權值平衡點分析，建立了動態的模型轉換機制，解決了機器人在不同運動狀態間切換時的平穩過渡問題。引入穩態增強imm算法對搖桿控制信號進行處理，在保證快速響應能力的同時，提升了系統在穩態工作模式下的控制精度。采用擴展卡爾曼濾波器和狀態交互融合策略，有效處理了系統的非線性特性，提高了狀態估計的準確性。基于五次多項式插值的軌跡規劃方法，確保了關節運動軌跡的連續性和光滑性，減少了機械振動。通過分層的信號處理和控制策略，實現了從搖桿輸入到機器人執行的全過程控制。
19、本專利技術的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。本專利技術的目的和其他優點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
20、為使本專利技術的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，其特征在于，所述對霍爾傳感器采集的雙軸搖桿位置模擬信號進行放大和濾波處理，得到搖桿位置數字量，包括：
3.根據權利要求2所述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，其特征在于，所述基于所述搖桿位置數字量構建包含勻速運動模型、勻加速運動模型和Jerk運動模型的交互多模型集，并建立所述交互多模型集的交互多模型狀態空間表達式，包括：
4.根據權利要求3所述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，其特征在于，所述對所述交互多模型狀態空間表達式進行馬爾可夫鏈分析和模型權值平衡點分析，得到初始模型轉換概率矩陣，包括：
5.根據權利要求4所述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，其特征在于，所述根據所述搖桿位置數字量計算瞬時位置變化率和瞬時加速度值，并根據所述初始模型轉換概率矩陣計算權值調整系數，得到目標模型概率分布，包括：
6.根據權利要求5所述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，其特征在于，
7.根據權利要求6所述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，其特征在于，所述基于所述機器人關節運動狀態量進行五次多項式插值運算，生成機器人關節運動控制序列，包括：
8.一種基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制裝置，其特征在于，用于執行如權利要求1-7中任一項所述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，所述裝置包括：
9.一種基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制設備，其特征在于，所述基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制設備包括：存儲器和至少一個處理器，所述存儲器中存儲有指令；
10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質上存儲有指令，其特征在于，所述指令被處理器執行時實現如權利要求1-7中任一項所述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，其特征在于，所述對霍爾傳感器采集的雙軸搖桿位置模擬信號進行放大和濾波處理，得到搖桿位置數字量，包括：
3.根據權利要求2所述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，其特征在于，所述基于所述搖桿位置數字量構建包含勻速運動模型、勻加速運動模型和jerk運動模型的交互多模型集，并建立所述交互多模型集的交互多模型狀態空間表達式，包括：
4.根據權利要求3所述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，其特征在于，所述對所述交互多模型狀態空間表達式進行馬爾可夫鏈分析和模型權值平衡點分析，得到初始模型轉換概率矩陣，包括：
5.根據權利要求4所述的基于霍爾搖桿控制的工業機器人控制方法，其特征在于，所述根據所述搖桿位置數字量計算瞬時位置變化率和瞬時加速度值，并根據所述初始模型轉換概率矩陣計算權值調整系數，得到目標模型概率分...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曾曉，趙建波，邱輝，
申請(專利權)人：廣東控銀實業有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。