申请/专利权人：江苏科技大学

申请日：2024-01-25

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117798927A

主分类号：B25J9/16

分类号：B25J9/16;B25J15/12;B25J11/00;B25J3/00;B25J9/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明公开了基于新型滑模自抗扰算法软体仿生遥操作手位置控制方法，软体仿生遥操作手采用人体硅胶材料，气体驱动。位置控制方法包括步骤：1依据上位机监测到的主手抓取时的弯曲角度，从手进行位置跟随；2对软体手进行力学分析建模，确定气压与弯曲角度关系；3设计一个全局快速终端滑模自抗扰位置控制算法处理期望与实际弯曲角度的偏差；4改进算法中的趋近律部分，并使用饱和函数以减少抖振；5利用Lyapunov稳定性理论确定控制率。结合控制率与检测到的主手弯曲角度，软体遥操作手能够完成位置跟随以实现精确抓取。本发明改善了传统滑模控制在软体控制系统中的性能，提高了响应速度，增强了系统鲁棒性，减少了抖振，形成了一个闭环控制系统。

主权项：1.基于新型滑模自抗扰算法软体仿生遥操作手位置控制方法，其特征在于，该方法包含下列步骤：1上位机将期望的主手弯曲角度发送给从手控制系统，从手识别弯曲的控制信号并进行位置控制；2对软体末端执行器进行力学分析以及动力学建模，首先使用本构模型中的Yeoh应变能函数模型对软体末端执行器进行力学分析，建立软体末端执行器的数学模型，然后由力矩平衡原理解出软体末端执行器弯曲角度与气压强度的动力学方程；3根据步骤2得到的软体末端执行器弯曲角度与气压强度的动力学方程，建立由软体末端驱动器期望的弯曲角度与实际的弯曲角度差值所求解的全局快速终端滑模自抗扰控制律，首先求出期望的软体末端执行器弯曲角度与实际的软体末端执行器弯曲角度的偏差，其次结合线性滑动模态与快速终端滑模的非线性滑动模态，选取全局快速终端滑动模态作为滑模面，并确定其中参数α、β、p和q的范围，其中α、β、p、q为设计全局快速终端滑模控制器需要调整的参数，然后对滑模函数求导，并且选用指数趋近律，将滑模函数的导数指数趋近律联立计算，即可得出控制律，最后使用自抗扰控制器估计系统不确定性和外部干扰，以得到最终的全局快速终端滑模自抗扰控制律；4结合控制率与步骤1识别出的弯曲控制信号控制仿生软体遥操作手实现精准的位置控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江苏科技大学 基于新型滑模自抗扰算法软体仿生遥操作手位置控制方法

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