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水下機械臂拖動控制方法和機械臂系統(tǒng)

文檔序號:40605224發(fā)布日期:2025-01-07 20:45閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種水下機械臂的拖動控制方法,其特征在于,包括以下步驟:

2.根據(jù)權利要求1所述的水下機械臂的拖動控制方法,其特征在于,所述的控制輸入信號通過力反饋手柄、虛擬現(xiàn)實設備輸入,力反饋手柄向操作員提供實時的阻力反饋信息。

3.根據(jù)權利要求1所述的水下機械臂的拖動控制方法,其特征在于,所述的逆運動學方程根據(jù)機械臂的多自由度模型進行計算,逆運動學解算公式為:

4.根據(jù)權利要求1所述的水下機械臂的拖動控制方法,其特征在于,所述的傳感器模塊包括力傳感器、姿態(tài)傳感器和壓力傳感器,所述傳感器能夠實時采集機械臂在水下環(huán)境中的反饋數(shù)據(jù),包括阻力、水流壓力、姿態(tài)變化信息。

5.根據(jù)權利要求1所述的水下機械臂的拖動控制方法,其特征在于,所述的反饋優(yōu)化調整基于增量式pid控制算法進行,pid控制公式為:

6.根據(jù)權利要求1所述的水下機械臂的拖動控制方法,其特征在于,所述的機械臂系統(tǒng)采用多自由度結構,至少具有6個關節(jié)。

7.一種水下機械臂系統(tǒng),其特征在于,包括:

8.根據(jù)權利要求7所述的水下機械臂系統(tǒng),其特征在于,所述的操作終端通過無線通信模塊與控制器進行數(shù)據(jù)傳輸。

9.根據(jù)權利要求7所述的水下機械臂系統(tǒng),其特征在于,所述機械臂本體的每個關節(jié)處均配備有力反饋傳感器,傳感器數(shù)據(jù)通過通信模塊傳輸至控制器。

10.根據(jù)權利要求7所述的水下機械臂系統(tǒng),其特征在于,所述控制器用于執(zhí)行復雜的控制算法和逆運動學解算。


技術總結
本發(fā)明涉及水下機械臂拖動控制方法和機械臂系統(tǒng),適用于海洋探測、深海作業(yè)等領域。該方法通過力反饋手柄或虛擬現(xiàn)實設備接收操作員的拖動控制輸入,利用逆運動學公式將輸入信號轉換為機械臂各關節(jié)的運動指令。系統(tǒng)配備力傳感器和姿態(tài)傳感器,實時采集水下環(huán)境的反饋數(shù)據(jù),并基于PID控制算法動態(tài)優(yōu)化機械臂的運動軌跡,使其在復雜的水下環(huán)境中保持高精度和靈活性。該系統(tǒng)具備多自由度設計,能夠執(zhí)行多樣化的精細作業(yè)任務,力反饋機制確保操作員實時感知力變化,提升操作的安全性和精確性。無線通信模塊確保水下信號的穩(wěn)定傳輸,實現(xiàn)遠程操作與實時反饋,適應復雜水下作業(yè)場景。

技術研發(fā)人員:曹宇,白云龍,趙宇,李明瑜,白以柔,張宏森
受保護的技術使用者:哈爾濱理工大學
技術研發(fā)日:
技術公布日:2025/1/6
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