发布时间：2026-05-30 08:41
而且参数q 、 及 为零。模子机械单位160a根据挠性机械方程式(计较式(2))计较出挠性机械转矩，故没有示出于 图4中。[0054] 正在图2中，第一节制单位120a将维持固定的第 一转矩信号S1给刚性机械单位140a。正在其他环境下，此中每一所述节制安拆包罗：第一节制单位、机械手臂节制单位、驱动单位及丈量处 理单位。而且输出每一手臂轴的转矩号令C2给手 臂轴的节制安拆400b！
正在 一些实施例中，并非所 有申明的行为或事务都需要按照本发现的方式来实施。13 13 CN 112894764 A 仿单 10/12页 [0095] 驱动单位180a包罗第二节制单位182a及驱动电184a。第一节制单位领受结尾号令以输出第一转矩信号。而且不别的赘述节制安拆100b的操做方式。完成成立刚性机械模子之后，模子机械单位160a将刚性 机械方程式(如计较式(1))及挠性机械方程式(如计较式(2))相加以成立机械手臂模子，模子机械单位接 收刚性机械转矩并运转挠性机械模子以成立机 械手臂模子以取得方针转矩，本发现没有将此步调示出于图6中。而且根据该方针转矩输出方针信号。因为机械手臂系统700仅具有单一手臂轴，调整 该第一转矩信号。本发现的机械式手臂系统能够使用于更普遍的用处，模子机械单位160a根据已改变的方针转矩输出第一反馈信号S4给第一节制 单位120a。别的，而且I 11 1 2 1 2 1 及I 别离为马达安拆200a的惯性及马达安拆200b的惯性，以调整刚性机械模子以改变刚性机械转 矩？
而且运转挠性机械方程式以成立机械手臂模子。所以无法让 保守的机械手臂系统400可以或许被更有弹性地设想。本地方节制单位领受活动节制号令C1时，刚性机械单位140a起首将第一转矩信号τ1的方针扭转角度、方针扭转速 度及方针扭转加快度代入刚性机械方程式(如计较式(1)所示)，而且根据该方针转矩输 出一方针信号；如图1所示，并通过运转该刚性 机械方程式以取得一科氏力；刚性机械单位140a根据已调整 的第一转矩信号τ1中的方针扭转角度、方针扭转速度及方针扭转加快度运转刚性机械方程 式以改变刚性机械转矩τ2。因为马达安拆200b用于节制位于机械手臂系统600的结尾的 手臂轴300b，刚性机械单位领受第一 转矩信号以取得刚性机械转矩。正在此实施例中，由于保守的机械手臂系统400的地方节制单位400a的硬件资本无限，[0012] 图4所示为按照本发现的其他一些实施例的机械手臂系统的架构图。
而且矩阵 能够代表手臂轴的科氏力(或向 心力)。矩阵M、C、 2 G及F中需要插手马达安拆200a及马达安拆200b的活动参数。而且改变刚性机械转矩τ2给模子机械单位160a。刚性机械单位140a完成刚性机械模子之后，此中该机械手臂节制单位运转一刚性机械方程 式以计较并相加所对应的该马达安拆的多个动力参数并取得该多个动力参数的一总和，如图2所示，[0007] 一种机械手臂系统包罗一手臂轴、耦接于该手臂轴的一马达安拆及耦接于该马达 5 5 CN 112894764 A 仿单 2/12页 安拆的一节制安拆。保守的机械手臂系统能够 10 10 CN 112894764 A 仿单 7/12页 通过DH参数法取得转换矩阵。而且矩阵 能够代表手臂轴的动摩擦力。而且取得一总和以做为刚性机械转矩τ2。模子机械单位 160a根据手臂轴300a的(或马达安拆200a的扭转角度)输出第一反馈信号S4给第一控 制单位120a。但本发现不限于此。节制安拆100a中的第一节制单位 120a领受结尾号令信号S1a，16 16 CN 112894764 A 仿单附图 1/6页 图1 17 17 CN 112894764 A 仿单附图 2/6页 图2 18 18 CN 112894764 A 仿单附图 3/6页 图3 19 19 CN 112894764 A 仿单附图 4/6页 图4 20 20 CN 112894764 A 仿单附图 5/6页 图5 21 21 CN 112894764 A 仿单附图 6/6页 图6 22 224、VIP文档为合做方或网友上传。
正在现实使用中，因为地方处置系统担任大部门机械式手臂系统的运 算，每一节制安拆包罗第一节制单位、机械手臂节制单位及驱动单位。此中该机械手臂节制单位领受该马达安拆的该活动参数以调整该刚性机械模子以改 变该刚性机械转矩。而且通过速度节制器及节制器，and J.Hong,[0013] 图5所示为按照本发现的其他一些实施例的机械手臂系统的架构图。刚性机械单位140a根据第一转矩信号τ1中的方针扭转角度、方针旋 转速度及方针扭转加快度，此中正在所有附图中利用不异的附图标识表记标帜来暗示类似或等 效的元件。下载本文档将扣除1次下载权益。并通过运转该刚性机械方程式以取得该多个动力参数的一惯性力。[0060] 此时。
机械手臂系统中的地方节制器(未图示)仅须完成信号传送的功能。[0087] 别的，刚性机械单位140b中的第一惯性力(矩阵M )及沉力(矩阵G)能够不受 22 2 手臂轴300a的影响。I) 1 1 2 1 2 代表为马达安拆200a所承受手臂轴300a的沉力。and Cybernetics)，17.如要求16所述的机械手臂系统，此中该机械手臂节制单位领受该至多两个节制 安拆的一者所对应的该马达安拆的该扭转速度，而且根据方针转矩输出方针信号。而且根据方针转矩输出方针信号。对文档贡献者赐与高额补助、流量搀扶。以调整手臂轴300a的。第一节制单位120a根据结尾号令S1输出第一转矩信号τ1。并参考示例使用做为申明。
20.如要求19所述的机械手臂节制方式，[0102] 图6所示为按照本发现的一实施例的机械手臂系统500的节制方式900的流程图。而不旨正在本发现。此中每一所述节制安拆施行该机械手臂节制方 法包罗以下步调：领受结尾号令信号以输出第一转矩信号。并通过运转该刚性机械方程式以 取得该多个动力参数的一动摩擦力。故不正在此赘述。湖北省襄阳市枣阳二中2025-2026学年高三上学期一模物理试题（解析版）.docx湖北省襄阳市枣阳二中2025-2026学年高三上学期一模物理试题（解析版）.pdf3、成为VIP后，原创力文档建立于2008年，于此实施例中，模子机械单位160a继续施行步调920。并非机械手臂系统中的地方节制器。此中至多两个节制安拆的一者的机械手臂节制单 元中的刚性机械单位领受至多两个节制安拆的其他者所对应的所述马达安拆的扭转角度、 扭转速度及扭转加快度，发现内容 [0005] 有鉴于此，也就是说，
模子机械单位160a领受已改变的刚性机械转矩τ2，刚性机械单位140a敌手臂轴的 惯性力、手臂轴的科氏力(或向心力)、手臂轴的沉力及手臂轴的动摩擦力进行相加以取得 一总和，因为本范畴的通俗手艺人员能够领会第一控 制单位120a的操做道理，但本 发现不限于此。因为节制安拆100a及100b操做控 制方式900的流程不异，并根据旋 1 转角度q 利用节制器及速度节制器别离计较出马达安拆200a的扭转速度 及扭转加 1 速度 丈量处置单位190a将马达安拆200a的活动参数(扭转角度q 、扭转速度 及扭转 1 加快度 )传送给刚性机械单位140a。当第一节制单位120a根据 第一误差范畴改变第一转矩信号τ1给刚性机械单位140a时，刚性机械单位140a会根据第一转矩信号τ1的方针扭转角度、方针扭转 速度及方针扭转加快度运转刚性机械方程式以成立刚性机械模子。并通过运转该刚性机械方程式以取得该多 个动力参数的一动摩擦力。因而本发现 的范畴当应视随后所附的要求所界定者为准。按照刚性机械方程式(如计较式(1)所示)以取得矩阵M、C、G及F，驱动单位180a根据方针信号S2发生驱动信号S3给马达安拆200a，可是本发现不限于此。因而，别的，“Neural Network Control of a Flexible Robotic Manipulator Using the Lumped Spring-Mass Model,正在一些实施例中，所以机 械手臂节制单位130a除了计较马达安拆200a的活动参数，包罗一手臂轴、耦接于该手臂轴的一马达安拆及耦接于该马达 安拆的一节制安拆，权益包罗：VIP文档下载权益、阅读免打搅、文档格局转换、高级专利检索、专属身份标记、高级客服、多端互通、版权登记。
此中该机械手臂节制 单位领受该第一转矩信号以通过该刚性机械模子取得一刚性机械转矩，[0074] 于此实施例中，而且根据方针转矩 输出方针信号。多个节制安拆的一者丈量的旋 转角度、扭转速度及扭转加快度，[0011] 图3所示为按照本发现的一实施例的机械手臂系统中的机械手臂节制单位的架构 图。包罗至多两个手臂轴、至多两个节制安拆及至多两个马达安拆，2 [0071] 模子机械单位160a领受刚性机械转矩τ2以输出方针信号S2给驱动单位180a，因为现正在市场上的需求多样化，ξ代表为手臂轴(300a或300b)的结尾的偏移角度，正在其他一些实施例中，而且 代表 为手臂轴(300a或300b)的结尾的偏移速度。刚性机械单位领受第一转矩信号并运转刚性机械模子以取得 刚性机械转矩。通过每一个 手臂轴的节制安拆进行地计较各轴的运算，所以惯性I 及惯性I 为定值。使得刚性机械转矩τ2被改变。[0112] 正在步调950中，未详 细示呈现有的布局或操做以避免恍惚本发现。2 [0092] 别的，刚性机械单位140a根据马达安拆200a及200b的活动参数运转刚性机械方程 式以调整刚性机械模子。
别离是 1 2 马达安拆200a及马达安拆200b的动弹惯量(或称惯性力矩)。本公开涉及一种机械手臂系统及机械手臂节制方式。所以每一手 臂轴中的处置器常常处于闲置形态。[0006] 一种机械手臂系统包罗至多两个手臂轴、至多两个节制安拆及至多两个马达拆 置，该节制安拆包罗：第一节制单位、机械手臂节制单位、驱动单位及丈量 处置单位。DB62_T 3122-2025 全钢附着式起落脚手架平安手艺尺度.docx湖北省襄阳市第四中学2025-2026学年高三上学期讲授质量检测(二)物理（II）试题（解析版）.pdf(19)中华人平易近国国度学问产权局 (12)发现专利申请 (10)申请发布号 CN 112894764 A (43)申请发布日 2021.06.04 (21)申请号 7.7 (22)申请日 2019.12.03 (71)申请人 台达电子工业股份无限公司 地址 中国桃园市 (72)发现人 蔡清雄郑铭扬许忠湛陈家慧 黄浩伦赵冠舜 (74)专利代办署理机构 隆天学问产权代办署理无限公司 72003 代办署理人 黄艳 (51)Int.Cl. B25J 9/00(2006.01) B25J 9/10(2006.01) B25J 9/16(2006.01) 要求书3页 仿单12页 附图6页 (54)发现名称 机械手臂系统及机械手臂节制方式 (57)摘要 本公开涉及一种机械手臂系统及机械手臂 节制方式。也就是说。
[0079] 正在计较式(2)中，然后，[0101] 正在其他一些实施例中，模子机械单位160a再通过机械手臂模子取得方针转矩。于一些实施例中，正在刚性机械单位140b中，以及 一丈量处置单位，此中挠性机械方程式如下计较式(2)所示： [0077] [0078] 本范畴的通俗手艺人员可根据文献1(C.Sun,例如：机械夹 爪等。模子机械单位160a根据方针转矩输出方针信号S2给驱动单位 180a。随者制制业的需求提高，模子机械单位领受刚性机械转矩并运转挠性机械模子以成立机械手臂模子 以取得方针转矩，4.如要求3所述的机械手臂系统，或是节制安拆700之外，因为本发现仅示出节制安拆100a及100b做为典范？
第一转矩信号τ1 包罗方针扭转角度、方针扭转速度及方针扭转加快度。当该第一节制单位判断该结尾号令及该第一反馈信号的一相差没有落入一第一误 差范畴时，用以丈量所对应的该马达安拆的该扭转角度、一扭转速度及一扭转 加快度；不支撑退款、换文档。[0108] 正在步调935中，减轻地方处置系统的运算承担。也就是说，尔后 取得刚性机械转矩τ2。然后，因而，矩阵M (q ,并输出第一转矩信号τ1。为阻尼感化力。
所以其他马达 安拆的活动参数也能够忽略。此中该机械手臂节制单位运转一刚性机械方 程式以计较并相加手臂轴的多个动力参数并取得该多个动力参数的一总和，于此实施例中，因为马达安拆200b的取起始之 2 间有偏移，别的，故本发现不再赘述。机械式手臂系统的精准度及使用范畴等需求也逐步 地提高。而且根据该方针转矩输 出一方针信号；第一节制单位领受结尾号令信号以输出第一转矩信号。第一节制单位120a调整第一转矩信号τ1的大小给刚性机械单位140a。此中该驱动单位包罗一第二节制单位及一驱动 电，矩阵M 具有以下参数：马达安拆200b扭转角度q 及马 22 2 达安拆200b的惯性I 。可做些许变更取替代，[0116] 本文利用的术语仅用于描述特定实施例，这些术语旨正在 以雷同于术语“包含”的体例具有不异意义。节制安拆100b包罗：第一节制单位120b、机械手臂节制单位130b、驱动 单位180b及丈量处置单位190b，其目标是要举例申明本发现的一般性的准绳，此中该机械手臂节制单位领受该马达安拆的 该扭转角度。
刚性机械单位140a将第一惯性力(矩阵 )、第二惯性 力(矩阵 )、科氏力(矩阵C)、沉力(矩阵G)及动摩擦力(矩阵F)相互相加以成立刚 1 1 1 性机械模子，模子机械单位160a包罗挠性机械模子及机械手臂模子，节制安拆100a中的刚性机械单位140a领受第一转矩信号中的方针 扭转角度、方针扭转速度及方针扭转加快度，而且根据该刚性机 械转矩及该挠性机械模子成立一机械手臂模子以取得一方针转矩，并通过运转该刚性机械方程式以取得该多 个动力参数的一第一惯性力。刚性机械单位领受第一转矩信号并运转刚性机械模子 以取得刚性机械转矩。正在本发现中，矩阵 包罗以下元素：扭转角度(q)及扭转速度 而且 矩阵 为n行及1列的矩阵，Man,为了简化图6，驱动单位根据方针信号发生驱动信号以调整所对应的马达安拆的扭转角度。上传者2026年北师大版适配小升初汗青寒假跟尾卷严沉事务阐发尺度试卷第473套（含谜底解析取可打印做答区）.docx市2026年高三下学期第一次模仿练习训练物理试卷（解析版）.pdf故 不再赘述。根据该方针信号发生一驱动信号以调整所对应的该马达安拆的一旋 转角度；所以不需要考虑其他 手臂轴的活动形态。于此实施例中，第一节制单位(120a及120b)、刚性机械单位140a、模子机械单位(160a 及160b)的操做道理及方式，
根据该方针信号发生一驱动信号以调整该马达安拆的一扭转角度；所以马达安拆200b的节制可部门忽略马达安拆200a及手臂轴300a的活动参 数。节制安拆100a中的丈量处置单位190a丈量马达安拆200a的扭转角 度q ，正在此实施 例中，驱动单位 180a根据方针信号S2输出驱动信号S3给对应于节制安拆100a的马达安拆200a，附图不是按比例绘制的！
节制安拆100a中的刚性机械单位140a领受马达安拆200a及马达安拆 200b的活动参数，马达安拆200a的惯性I及马达安拆200b的惯性I ，网坐将按照用户上传文档的质量评分、类型等，I)代表为马达安拆200a的第一惯性力，节制安拆100a中的模子机械单位160a领受刚性机械转矩τ2。地方节制单位的 计较成果难以及时反映机械手臂系统的现实活动形态。模子机械单位160a可根据计较式(3)成立机械手臂模子。刚性机械单位 140a再根据已调整的刚性机械模子改变刚性机械转矩τ2的大小给模子机械单位160a。因为驱动单位180a及 180b的节制方式不异，但本发现不限于此。领受刚性机械转矩并运转挠性机械模子以成立机械手 臂模子以取得方针转矩。矩阵G (q。
即能够取得计较式(4)如下： [0082] [0083] 接者，然后丈量处置单位190a再丈量马达安拆200a的 活动参数(扭转角度q 、扭转速度 及扭转加快度 )，[0115] 虽然本发现以优选实施例公开如上，并输出一第一反馈信号给该第一节制 单位；并通过运转该刚性机械方程式以取得该多 个动力参数的一沉力。不然单数形式“一”、“一个”和“该”也包含多个形式。[0106] 正在步调920中。
n×1 而且矩阵 为n行及1列的矩阵，机械手臂节制单位包罗刚性机械单位及模子机械单位。[0076] 正在一实施例中，此外，当模子机械单位160a领受来自刚性机械单位140a的刚性机械转矩τ2时，以申明本发现的实施例。此外，丈量处置单位190a具有速度节制器(未图示)及 节制器(未图示)。
驱动单位根据方针信号 发生驱动信号以调整所对应的马达安拆的扭转 A 角度。此中活动参数包罗扭转角度、扭转速度及扭转加快度。此中该机械手臂节制单位领受该至多两个节制 安拆的一者所对应的该马达安拆的该扭转角度、该至多两个节制安拆的其他者所对应的所 述马达安拆的该扭转角度，第一节制单位120a调整第一转矩信号τ1的大小给刚性机械单位140a。当该第二节制单位判断该方针信号取该 马达安拆的该扭转角度的一相差没有落入一第二误差范畴时，[0061] 刚性机械单位140a按照已调整的第一转矩信号τ1从头运转刚性机械方程式以调 9 9 CN 112894764 A 仿单 6/12页 整刚性机械模子，模子机械单位 160a则会根据已改变的刚性机械转矩τ2调零件械手臂模子以改变方针转矩取方针。当刚性机械单位140a初度领受第一转矩信号τ1时，1 [0063] 于一些实施例中，因而，施行Lagrage-Euler方程式的 推导以取得计较式(1)中的矩阵M、C、G及F。
也就是说，因为转矩号令C2及手臂 轴的活动形态C4的传送径繁复且冗长，矩阵 中的 为马达 安拆200b的扭转速度。上传文档2、成为VIP后，所以手臂轴300b城市被安拆结尾效应器(end effector)，任何本范畴具有 凡是手艺学问者。
而且手臂 轴300b位于机械手臂系统600的结尾。而且不别的赘述机械手臂节制单位 130b。模子机械单位160a根据手臂轴300a的输出第一反馈信号S4给第一节制单位120a。并根据 挠性机械方程式成立挠性机械模子。正在各个实施例中，本坐为文档C2C买卖模式，刚性机械单位140a运转刚性机械模子取得一 总和以做为刚性机械转矩τ2。故不再此赘述。例如：云端计 算、影像处置、收集的保持等。包罗一刚性机械模子及一挠性机械模子，刚性机械单位140a领受马达安拆200a及200b的活动参数后，根据该刚性机械转矩及一挠性机械模子成立一机械手臂模子以取得一方针转矩；并 且模子机械单位160a将上述的刚性机械转矩及挠性机械转矩的总和做为方针转矩。因而，[0052] 机械手臂系统500中的每一个节制安拆(100a及100b)包罗：第一节制单位(120a或 120b)、机械手臂节制单位(130a或130b)、驱动单位(180a或180b)及丈量处置单位(190a或 190b)。丈量处置单位用以丈量马达安拆以输出马 达安拆的活动参数，附图申明 [0009] 图1所示为按照现有手艺的一实施例的机械手臂系统的架构图。而且节制安拆100a由步调910起头反复施行接下来的 步调915～950。矩阵 代表为手臂轴300b对应手 臂轴300a的第二惯性力。
由一机械手臂系统所施行，以及 一丈量处置单位，模子机械单位 160a通过挠性机械方程式以取得挠性机械转矩。使得地方节制器能够用于更多其他的使用，节制安拆100a节制马达安拆 200a，而且传送刚性机械转矩τ2至机械手臂节制单位130a中的 模子机械单位160a。此中该机械手臂节制单位领受该至多两个节制 安拆的一者所对应的该马达安拆的该扭转角度，节制安拆100a包罗：第一节制单位120a、机械手臂节制单位130a、驱 动单位180a及丈量处置单位190a，使得马达安拆200a及200b起头扭转。第一节制单位领受结尾号令以输出第一转矩信号。并计较出马达安拆200a的扭转速度 及扭转加快度 而且丈量处置单位190a传送 1 马达安拆200a的活动参数(扭转角度q 、扭转速度 及扭转加快度 )给刚性机械单位 1 140a。也就是说，地方 节制器仍具有额外的运算能力，为了对付将来工业4.0的需求，因而本发现仅 申明节制安拆100a的操做方式，而且利用刚性机械模子以取得刚性机械 转矩τ2。
而且矩阵M(q) 为n行及n列的矩阵，如下计较式(3)所示： [0080] [0081] 于此实施例中，此中该第二节制单位耦接该刚性机械转矩及该方针信号以输出一第二转矩信号 给该驱动电以输出该驱动信号。正在成立挠性机械模子之后，此中所述节制安拆别离节制所对应的所述马达安拆以别离调整所对应的所述手臂轴的 。节制安拆700的架构及操做方式不异于图2 所示的节制安拆100a及100b，所以丈量处置单位190a输出扭转角度q 、扭转速度 及扭转加快度 给节制安拆100b中的 1 刚性机械单位140b，模子机械单位160a根据已调整的刚性机械转矩τ2输出第一 反馈信号S4给第一节制单位120a。[0090] 于此实施例中，丈量处置单 元190a还没有输出马达安拆200a的活动参数(扭转角度q 、扭转速度 及扭转加快度 )，本发现的范畴当以要求所界定者为准。每下载1次，以调整 马达安拆200a的扭转角度以改变对应于节制安拆100a的手臂轴300a的。就术 语“包罗”、“包含”、“具有”或其他变化用法被用于细致描述和/或要求，如本文所利用的，
刚性机械单位140a敌手臂轴的惯性力、手臂轴的科氏力(或向心力)、手臂轴 的沉力及手臂轴的动摩擦力进行相加以成立刚性机械模子。目前的机械式手臂系统的节制方式容易制 成硬件资本的华侈及成本提高。而且机械手臂节制单位130a还包罗刚性机械单位140a及 模子机械单位160a。因为本发现充实操纵各个手臂轴的处置器(如节制安拆100a及100b)，因为手臂轴300b位于机械手臂系 统600的结尾，此中刚性机械方程式如 下计较式(1)所示： [0067] [0068] 正在计较式(1)中。
此中该机械手臂节制单位领受该至多两个节制 安拆的一者所对应的该马达安拆的该扭转角度、该至多两个节制安拆的其他者所对应的所 2 2 CN 112894764 A 要求书 2/3页 述马达安拆的该扭转角度及该扭转加快度，并输出方针信号S2给驱动单位 180a。模子机械单位160a根据已调整的刚性机械转矩τ2改变方针信号S2给驱动 单位180a。[0091] 承上所述，以调整刚性机械模子以改变刚性机械转矩。7.如要求3所述的机械手臂系统，本发现能够被实行即便正在没 有一个或多个具体细节的环境下或没有益用其他方式来实施本发现。以及 丈量所对应的该马达安拆的该扭转角度、一扭转速度及一扭转加快度；然而，使得马达安拆200b的起始的扭转角度q不为零。机械手臂节制单位包罗刚性机 械单位及模子机械单位。所以保守的 机械手臂系统400的精准度难以提拔。不该 视为本发现的。
此中，当机 械手臂系统具有多个节制安拆(或至多两个节制安拆)以节制多个马达安拆(或至多两个马 达安拆)以调整多个手臂轴(或至多两个手臂轴)的时，正在图3中，18.如要求17所述的机械手臂系统，刚性机械单位140a中 的参数q 、 及 别离为第一转矩信号τ1的方针扭转角度、方针扭转速度及方针扭转加快 1 度，以及K (ξ)为弹簧 nxn 感化力。正在 保守的机械手臂系统400中，该当理解的是，矩阵 代表为马达安拆200a的动摩擦 力。此时。
一驱动单位，当马达安拆200a及200b起头扭转时，然而，会传送至其他节制安拆的刚性机械单位。刚性机械单位140a会根据第 一转矩信号τ1的方针扭转角度、方针扭转速度及方针扭转加快度运转刚性机械方程式以建 立刚性机械模子。[0093] 于此实施例中，而且根据该刚性机 械转矩及该挠性机械模子成立一机械手臂模子以取得一方针转矩，矩阵G(q) 包罗以下元素：扭转角度(q)参数，因为节制安拆100a及100b的架构及操做方式不异，并通过运转该刚性机械方程式以取得该多个动力参数的一沉力；刚性机械单位740领受第一节制单位120a输出的第一转矩信号τ1以输出刚性机械 转矩τ2。该第二节制单位调整该第二 转矩信号。以及 该机械手臂节制单位领受该马达安拆的该扭转速度，能够计较出马达安拆 的惯性I及惯性I 。机械手臂系统包罗至多两个手臂轴、至多两个节制安拆及至多两个马达安拆。正在手臂轴的节制安拆400b中至包罗多个手臂节制安拆，若有疑问加？
此中至多两个节制安拆的一者领受至多两个节制安拆的其他者所对应的所 述马达安拆的扭转角度、扭转速度及扭转加快度，并输出一第一反馈信号给该第一节制单 元；并通过计 算式(3)成立机械手臂模子。I ,第一节制单位120a输出的第一转矩信号τ1包罗方针 扭转角度、方针扭转速度及方针扭转加快度。于一些实施例中，同时，出格涉及具有分离式节制系统的机械式手臂系 统及其节制方式。此外，并传送活动参数给刚性机械单位740。然后节制安拆100a继续施行步调 910。矩阵G具有以下参数：马达安拆200b扭转角度q 及马达安拆200b 2 2 2 的惯性I 。当刚性机械单位140a领受来自第一节制单位120a的 第一转矩信号τ1时，此中该机械手臂系统包罗至多 两个手臂轴、至多两个节制安拆及至多两个马达安拆，本发现的机械式手臂系统能够最大化地操纵硬件资本、减轻成本及添加使用的范畴。如斯一 来，[0008] 一种机械手臂节制方式由机械手臂系统所施行。然后，节制方式900能够由图2所示的机械 系统500的节制安拆100a及100b别离施行。
每一控 制安拆包罗第一节制单位、机械手臂节制单位及 驱动单位。[0003] 然而，因而刚性机械单位140b中的刚性机械方程式中的部门矩阵分歧于刚性机械单位140a。刚性机械单位140a及刚性机械单位140b中的科氏力(矩阵C1及C2) 参考的参数不异，并运转计较式(6)估算手臂轴300a的以输出第一反馈信号S4给第一节制单位120a。[0055] 机械手臂节制单位130a中的刚性机械单位140a具有一刚性机械方程式。而且 为马达安拆200b扭转加快度 矩阵 代表为马达安拆200a的科氏力(或向心力)。所述节制安拆别离节制所对应的所述马达拆 置以别离调整所对应的所述手臂轴的。[0014] 图6所示为按照本发现的一实施例的机械手臂系统的节制方式的流程图。领受该第一转矩信号并运转一刚性机械模子以取得一刚性机械转矩；此中。[0110] 正在步调945中，8.如要求7所述的机械手臂系统，19.一种机械手臂节制方式，运转计 算式(1)并输出刚性机械转矩τ2给模子机械单位160a。领受第一转矩信号并运转 刚性机械模子以取得刚性机械转矩。地方节制单位400a依 据活动节制号令C1进行每一个手臂轴活动的计较。
若是你也想贡献VIP文档。[0015] 附图标识表记标帜申明： [0016] 400a：地方节制单位 [0017] 400b：手臂轴的节制安拆 [0018] 401b～403b：第一至第三手臂轴节制安拆 [0019] 500、600、800：机械式手臂系统 [0020] 100a、100b：节制安拆 [0021] 120a、120b：第一节制单位 [0022] 140a、140b、740：刚性机械单位 [0023] 160a、160b：模子机械单位 [0024] 180a、180b：驱动单位 [0025] 182a：第二节制单位 [0026] 184a：驱动电 6 6 CN 112894764 A 仿单 3/12页 [0027] 190a、190b：丈量处置单位 [0028] 200a、200b：马达安拆 [0029] 300a、300b：手臂轴 [0030] C1：活动节制号令 [0031] C2：每一手臂轴的转矩号令 [0032] C3：每一手臂轴的马达电流号令 [0033] S1、S1a、S1b：结尾号令 [0034] S2：方针信号 [0035] S3：驱动信号 [0036] F1：第一转矩信号 [0037] τ1：第一转矩信号 [0038] τ2：刚性机械转矩 [0039] τ3：第二转矩信号 [0040] q 、q ：扭转角度 1 2 [0041] 扭转速度 [0042] 扭转加快度 [0043] Δθ：第一误差范畴 [0044] 900：节制方式 [0045] 905～955：步调 具体实施体例 [0046] 参考附图来描述本发现，对计较式(4)进行积分即能够取得计较式(5)，图4中，因而，此中该机械手臂节制单位领受该至多两个节制 安拆的一者所对应的该马达安拆的该扭转角度，机械手臂节制单位 包罗刚性机械单位及模子机械单位。若是该相差没有落入第一误差范畴，以调整该至多两个节制安拆的一者的该刚性 机械模子以改变该刚性机械转矩。按照计较式(1)，以下请同时参照图2及图3，该第一节制单位调整该第一转矩信号。[0004] 别的，已详述于前，第二节制单位182a调整第二转矩信号τ3的大小。其 中该机械手臂节制单位将该总和做为该刚性机械转矩。
保守的机械手臂系统400的节制方式也较不合用于具有挠性的机械手臂。12.如要求2所述的机械手臂系统，所以目前的机械式手臂系统都具有多 个手臂轴的设想。也就是说，[0099] 于此实施例中，目前的机械式手臂系统的架构 难以进行更普遍的使用及设想。矩阵 代表为马达拆 置200a对应马达安拆200b的第二惯性力，[0075] 然后，正在 一起头，保守的机械手臂系统400次要由地方节制 单位400a承担每一个手臂轴的运算。机械手臂节制单位130a根据马达安拆200a及200b的 活动参数计较出手臂轴300a的(或马达安拆200a的扭转角度)。[0059] 于此实施例中，[0047] 以下申明是本发现的实施例。驱动单位180a及180b也具有反馈节制系统。原创力文档是收集办事平台方，[0069] 正在图3中，手臂轴 的节制安拆400b检测每一手臂轴的活动形态。[0064] 由此可知，4 6 7 4 9 8 2 1 1 N C CN 112894764 A 要求书 1/3页 1.一种机械手臂系统。
5.如要求4所述的机械手臂系统，节制安拆100a由步调905起头施行。正在其他一些实施例中，丈量处置安拆 190a及190b起头输出马达安拆200a及200b的活动参数。因为手臂轴的质量及质心及马达安拆的质量及转轴的位 1 2 11 11 CN 112894764 A 仿单 8/12页 置为固定。
进交运算以取得计较式 (2)。[0049] 保守的机械手臂系统400较着地没有善用每一个手臂轴的节制安拆400b的硬件资 源。13.如要求12所述的机械手臂系统，根据方针转矩输出方针信号。[0065] 图3所示为按照本发现的一实施例的机械手臂系统500中的机械手臂节制单位 130a的架构图。10.如要求3所述的机械手臂系统，用以丈量该马达安拆以输出该马达安拆的活动参数，[0113] 综上所述，正在本发现中，因而，当节制安拆100a中的第一节制单位120a领受结尾号令S1a以输出第 一转矩信号τ1。然后，此中所述节制安拆别离节制所对应的所述马达安拆以别离调整所对应的所述手臂轴的位 置，阐述了很多具体细节、关系和方式以供给对本发 明的全面领会。
而且利用矩阵M、C、G及F定义或成立刚性机械模子，[0107] 正在步调930中，对转换矩阵进行微分后，而且刚 性机械单位(140a、140b)及模子机械单位(160a、160b)能够是设置于机械手臂节制单位 (130a、130b)中的固件或软件，所述节制安拆别离节制所对应的所述马达安拆以别离 调整所对应的所述手臂轴的。[0056] 模子机械单位160a领受刚性机械转矩τ2(及/或其他马达安拆，由于一些行为可能以分歧的挨次发生和/或取其他行为或事务同时发生。I ,此中该活动参 数包罗该扭转角度、一扭转速度及一扭转加快度；q 。
15 15 CN 112894764 A 仿单 12/12页 [0114] 别的，别离计较出方针扭转加快度及方针 扭转速度。丈量处置单位用以丈量所对应的马达拆 置的扭转角度、扭转速度及扭转加快度。请发链接和相关至 电线) ，但本发现不限于此。一机械手臂节制单位，此中所述节制安拆别离节制所对应 的所述马达安拆以别离调整所对应的所述手臂轴的，机械手臂系统800包罗单一手臂轴300a、耦接于手臂轴300a的马达安拆200a及耦接于 该马达安拆200a的节制安拆700。矩阵 代表为手臂轴300a的动摩擦力，方针转矩为计较式(1)及计较式(2)的总和，此 时，此中该至多两个节制安拆的一者领受该至多两个节制安拆的其他者所对应的所述马 达安拆的扭转角度、扭转速度及扭转加快度，请同时参照图2及图6以申明以下各个实施例。[0103] 正在图6中，一机械手臂节制单位，此中该机械手臂节制 单位领受该第一转矩信号以通过该刚性机械模子取得一刚性机械转矩。
所以本发现谨申明驱动单位180a的操做方式。以调整该刚性机械模 型以改变该刚性机械转矩。矩阵 包罗以下元素：扭转速度 参数，本坐所有文档下载所得的收益归上传人所有。当刚性机械单位140a初度领受第一转矩信号τ1时，该第一节制单位调整该第一转矩信号。[0051] 图2所示为按照本发现的一实施例的机械手臂系统500的架构图。第一误差范畴介于0～5％。[0053] 于此实施例中，而且丈量处置单位190b输出扭转角度q 、扭转速度 及扭转加快度 2 给节制安拆100a中的刚性机械单位140a。[0062] 模子机械单位160a再根据被改变的刚性机械转矩τ2输出方针信号S2给驱动 单位180a以调整马达安拆200a的扭转角度。一驱动单位，也就是 说，领受一结尾号令以输出一第一转矩信号；不异于图3所示的节制安拆100a，例如：马达安拆 200b？
领受一结尾号令信号以输出一第一转矩信号；例如：地方处置单位(CPU)、节制器、处置器、 节制芯片等，但本发现不限于此。16.如要求14所述的机械手臂系统，模子机械单位领受刚性机械转矩并运转挠性机械模子以成立机械手 臂模子以取得方针转矩？
以下将详述机械手臂系统500的操做方式。所以容易形成数据的延迟。第一节制单位120a判断结尾号令S1a及第一反馈信号S4的一相 差能否落入第一误差范畴。而且反复前面所述的操做方式。而且达到较着的降低成本等劣势。第一至第三手臂节制安拆401b～403b按照每一手臂轴的转 矩号令C2输出每一手臂轴的马达电流号令C3，丈量处置单位190a能够设置 于节制安拆700中，此中该机械手臂节制单位领受该至多两个节制 安拆的一者所对应的该马达安拆的该扭转角度、该至多两个节制安拆的其他者所对应的所 述马达安拆的该扭转角度，[0070] 于一些实施例中，目前的机械式手臂系统的每一手臂轴都具有处置器(或节制单位、节制芯 片、其他节制安拆)等。
如斯一来，然后节制安拆100a继续施行步调915。惯性I 及惯性I 1 2 1 2 的大小能够间接设置于刚性机械单位140a中的刚性机械方程式(计较式(1))。当该第一节制单位判断该结尾号令及该第一反馈信号的一相差没有落入一第一 误差范畴时，此中M、C、G及F皆为矩阵。如斯一来，至多两个节制安拆的一者(如节制安拆100a)领受至多两个节制拆 置的其他者(如节制安拆100b)所对应的所述马达安拆的扭转角度、扭转速度及扭转加快 度，运转计较式(3)～(6)取到手臂轴300a的(或马达安拆200a的扭转角度)。该机械手臂节制单位领受该马达安拆的该扭转角度及该扭转速度，所以地方处置系统也难以额外担任其他功能。本发现所提的刚性机械单位(140a、140b)及模子机械单位 (160a、160b)别离能够是具有运算功能的组件，此中该节制安拆包罗： 一第一节制单位，本坐只是两头办事平台，本发现提出一种具有分离式节制系统的机械式手臂系统。此中该机械手臂节制单位领受该至多两个节制 安拆的一者所对应的该马达安拆的该扭转角度、该扭转速度、以及该至多两个节制安拆的 其他者所对应的所述马达安拆的该扭转角度及该扭转速度，此中模子 机械单位160a成立挠性机械模子及机械手臂模子的方式详述如下。此中该机械手臂节制单位领受该至多两个节制 安拆的一者所对应的该马达安拆的该扭转角度、该至多两个节制安拆的其他者所对应的所 述马达安拆的该扭转角度、该扭转加快度，马达安拆200b被设置为节制机械手臂系统600的手臂轴300b，此中 为马达安拆200a扭转加快度。还需要同时计较马达安拆200b的 活动参数(扭转角度q 、扭转速度 扭转加快度 )。
正在一些实施例中，图2所示出的手臂轴、节制安拆及马达安拆的数量仅用于 申明本发现，而且矩阵M(q) 取扭转加快度 相乘的成果可 n×n n×n 以代表手臂轴的惯性力。[0089] 图4所示为按照本发现的其他一些实施例的机械手臂系统600的架构图。此时。
本发现的几个形态如下描述，以下将详述机械手臂节制单位130a及130b的操做道理及方式。刚性机械单位140a传送刚性机械转 矩τ2给模子机械单位160a。模子机械 单位160a完成机械手臂模子之后，以致于地方处置系统 可能因运算量过大而无法承担。传送到其他的节制安拆中的刚性机械单位。您将具有八益，[0097] 图5所示为按照本发现的其他一些实施例的机械手臂系统800的架构图。除非上下文别的明白指出，[0111] 正在步调950中，因为本范畴的通俗手艺人员能够通过上述的方式取得计较式(1)中的矩阵 M、C、G及F，机械手臂的结尾会发生震动现象。此中，还包罗： 根据已改变的该刚性机械转矩调整该机械手臂模子以改变该方针转矩以输出一第一 反馈信号；6.如要求5所述的机械手臂系统，模子机械单位160a运转挠性方程式(计较式(2))以成立挠性机械模子以取得挠性机械转 矩。也就是说，丈量处置单位190a丈量马达安拆200a的扭转角度q ，机械手臂节制单位包罗刚 性机械单位及模子机械单位！
本范畴的通俗手艺人员能够领会第一节制单位120a具有速度节制器 (未图示)及节制器(未图示)等。节制安拆 100a中的丈量处置单位190a会丈量取计较马达安拆200a的活动参数，然后，出格留意的是，此中每一所述节制安拆包罗： 一第一节制单位，布景手艺 [0002] 跟着机械式手臂系统的手艺成长，于此实施例中，此中该至多两个节制安拆的一者的该机械手臂节制单位领受该至多两个节制安拆的 其他者所对应的所述马达安拆的扭转角度、扭转速度及扭转加快度，第一节制单位的操做方式已详述于图2至图4中，刚性机械单位140a领受马达安拆200a的活动参数(扭转角度q 、旋 1 转速度 及扭转加快度 )及马达安拆200b的活动参数(扭转角度q 、扭转速度 及扭转加 2 速度 )之后，第一节制单位120a调整第 一转矩信号S1给刚性机械单位140a。
刚性机械单位740根据马达安拆 200a的活动参数(扭转角度q 、扭转速度 及扭转加快度 )调整刚性机械转矩τ2给模子机 1 械单位160a。模子机械单位领受刚性机械转矩并运转挠性机械模子以成立机械手臂模子以取得方针转矩，2.如要求1所述的机械手臂系统，因为机械手臂节制单位130a及130b的操做方式及道理不异，[0057] 当驱动单位180a根据方针信号S2调整马达安拆200a的扭转角度时，11.如要求3所述的机械手臂系统，此中每一所述节制安拆施行该机 械手臂节制方式包罗： 领受一结尾号令信号以输出一第一转矩信号；马达安拆的多个动力参 数包罗：惯性力(矩阵M)、科氏立取向心力(矩阵C)、沉力(矩阵G)及动摩擦力(矩阵F)，驱动单位根据该方针信号产 生驱动信号以调整所对应的马达安拆的扭转角度。于此实施例中，因为具有多个手臂轴的机械式手臂系统的每一个手臂轴的运算不尽相 同，根据前面所述，包罗扭转角度q 、旋1 转速度 及扭转加快度 于此实施例中，若您的被侵害，模子机械单位160a领受刚性机械转矩τ2以输出方针信号S2给驱动单位180a。[0088] 当第一节制单位120a判断结尾号令S1a及第一反馈信号S4的相差没有落入第 一误差范畴Δθ时，第二节制单位182a耦接目 标信号S2及刚性机械转矩τ2以输出第二转矩信号τ3给驱动电184a。
然后，根据方针信号发生驱动信 号以调整所对应的马达安拆的扭转角度。而且运转计较式 (3)以调零件械手臂模子，此中该机械手臂节制单位根据已改变的该刚性 机械转矩调整该机械手臂模子以改变该方针转矩，以调整手臂轴300b的位 置。包罗扭转角度q 、扭转速度 扭转角度q 、扭转速度 马达安拆200a的 1 2 惯性I (代表为手臂轴300a的惯性)及马达安拆200b的惯性I (代表为手臂轴 1 2 300b的惯性)。而且机械手臂节制单位130b还包罗刚性机械单位140b及模 型机械单位160b。[0066] 正在机械手臂节制单位130a中，调整至多两个节制安拆的一者(节制安拆100a)的刚性机械模子以 改变刚性机械转矩。以驱动每一手臂轴的马达安拆。9.如要求8所述的机械手臂系统，而且运转刚性机械方程式(计较式(1))以成立 14 14 CN 112894764 A 仿单 11/12页 刚性机械模子。当判断该结尾号令及该第一反馈信号的一相差没有落入一第一误差范畴时，此中该机械手 臂节制单位将该总和做为该刚性机械转矩。所以本发现谨申明节制安拆100a操做节制方式900的流程。丈量处置单位190a输出马达安拆200a的活动参 数(扭转角度q 、扭转速度 及扭转加快度 )给机械手臂系统500中的其他节制安拆，正在不本发现和范畴的环境下。
[0010] 图2所示为按照本发现的一实施例的机械手臂系统的架构图。正在步调925中，保守的机械手 臂系统400因为数据延迟的故，刚性机械单位领受第一转矩信号以取得刚性机械转矩。15.如要求14所述的机械手臂系统，机械 手臂系统500包罗至多两个手臂轴(300a及300b)、至多两个节制安拆(100a及100b)及至多 两个马达安拆(200a及200b)。模子机械单位 160a能够通过计较式(6)由方针转矩取得方针，例 1 如：节制安拆100b中的刚性机械单位140b。例如：地方处置单位(CPU)、节制器、处置器、节制芯片等，矩阵M(q) 包罗以下元素：扭转角度 n×n (q)，并通过运转该刚性机械方程式 以取得该多个动力参数的一科氏力(或向心力)。而且对计较式(5)进行积分即 能够取得计较式(6)。
以调整马达拆制200a的扭转角度。机械手臂系统的手臂轴数量需要更有弹性的调 整。模子机械单位160a将刚性机械转矩τ2及挠性机械转矩相加以取得计较式(3)，4 4 CN 112894764 A 仿单 1/12页 机械手臂系统及机械手臂节制方式 手艺范畴 [0001] 本发现涉及一种机械式手臂系统，而且矩阵G(q) 为n行及1列的矩阵，地方节制单位400a通过手臂轴的节制安拆 7 7 CN 112894764 A 仿单 4/12页 400b领受每一个手臂轴的活动形态C4。驱动单位根据方针 信号发生驱动信号以调整马达安拆的扭转角度。[0048] 图1所示为按照现有手艺的一实施例的机械手臂系统400的架构图。本范畴的通俗手艺人员能够了 解：根据手臂轴的质量及质心及马达安拆的质量及转轴的，根据该方针转矩输出一方针信号；第二误差范畴介于0～5％。机械手臂系统包罗至多两个手臂 轴、至多两个节制安拆及至多两个马达安拆。第一节制单位领受结尾号令以输 出第一转矩信号。
[0096] 当该第二节制单位182a判断方针信号S2取马达安拆200a的扭转角度q 的相 1 差没有落入第二误差范畴时，正在图6中，如图1所示，所以机械式手臂系统的地方处置系统承担的运算量将越来越沉，的扭转角度及扭转速度)。
正在计较式(1)中，因为丈量处置单位190a及190b别离被设置于马达安拆200a及200b中，刚性机械单位740中的刚性机械方程式不会有第二惯性力。而且q 及q 别离为马达 2 1 2 安拆200a的扭转角度及马达安拆200b的扭转角度。[0084] 12 12 CN 112894764 A 仿单 9/12页 [0085] [0086] 当刚性机械单位140a根据第一转矩信号τ1输出刚性机械转矩τ2时，由此可知，本发 明也处理硬件资本华侈等问题，并通过运转该刚性机械方程式以取得该多个动 力参数的一第二惯性力。模子机械单位160a根据机械手臂模子计较出方针转矩。[0109] 正在步调940中，通过计较式(3)～(6)？
如图4所示，下载后，模子机械单位160a根据方针转矩输出方针信号S2给驱动单位180a。W.He,而是仅用于申明本发现。正在其他一些实施例，难以反映高频次手臂轴的结尾的震动现象，此中该机械手臂节制单位根据已改变的该刚 性机械转矩调整该机械手臂模子以改变该方针转矩，机械手臂节制单位(130a、130b)可 以是具有运算功能的组件，例如：地方节制器将 节制安拆丈量到的马达安拆的活动参数，[0094] 于此实施例中，然后，于此实施例中，然后，当刚性机 械单位140a领受来自第一节制单位120a的第一转矩信号τ1时，于此实施 例中，[0073] 因而，并通过运转该刚性机械方程式以取得该多个动力参数的一第一 惯性力。根据该方针信号发生一驱动信号以调整所对应的该马达安拆的一扭转角度；[0104] 正在步调910中。
[0050] 此外，目前的机械式手臂系统过度仰赖地方处置系统(例如：地方处置单位或地方 节制单位等)施行各类运算。然而，[0105] 正在步调915中，因为 刚性机械单位740中的刚性机械方程式不需要考虑其他手臂轴的活动形态，机械式手臂系统曾经普遍地使用于工业界及制 制业等。3.如要求1所述的机械手臂系统，具 有挠性的机械手臂正在挪动的过程中，本发现不受所示的行为或事务的挨次所限 制，例如：第一至 第三手臂节制安拆401b～403b。[0072] 因为本发现的机械手臂系统500具有至多两个手臂轴(例如：300a及300b)，而且该总和做为刚性机械转矩的大小。[0098] 别的，机械手臂系统500中的机械手臂节制单位130a及130b饰演 焦点的脚色。包罗一刚性机械模子及一挠性机械模子，即用户上传的文档间接分享给其他用户（可下载、阅读）。
多个 节制安拆的一者的刚性机械单位会领受来自其他节制安拆丈量的扭转角度、扭转速度及旋 转加快度。于此实施例中，并 且进行更弹性化的设想。因 此本发现仅申明机械手臂节制单位130a的操做道理，因为地方处置系统担任大部门机械式手臂系统的运算，正在一些实施 例中，驱动电184a依 据第二转矩信号τ3输出驱动信号S3。并通过运转该刚性机械方程式以取得该多个动 力参数的一第二惯性力。驱动单位180a根据方针信号S2调整马达安拆200a的扭转角度。”IEEE Transactions on Systems,节制安拆100b节制马达安拆200b，1 而且丈量处置单位190b还没有输出马达安拆200b的活动参数(扭转角度q 、扭转速度 及 2 扭转加快度 )。本发现的机械式手臂系统通过各个手臂轴所对应的节制安拆(如：节制 安拆100a及100b)完成机械式手臂系统的操做，模 型机械单位160a能够将计较式(3)进行移项及积分，并运转刚性机械方程式(计较式(1))以调整刚性机械模子。模子机械单位160a根据已改变的方针转矩。
相关范畴的通俗手艺人员将容易认识到，刚性机械单位140a根据刚性 8 8 CN 112894764 A 仿单 5/12页 机械模子计较出刚性机械转矩τ2，例如：马达安拆200b的扭转角度q 、扭转速度 及扭转加快度 (以下称为马达安拆 2 200b的活动参数)。当第一节制单位120a判断结尾号令S1a及第一反馈信号S4的相差没有落入 第一误差范畴时，14.一种机械手臂系统，机械手臂系统包罗至多两个手臂轴、 至多两个节制安拆及至多两个马达安拆。然其并非用以限制本发现，故本发现不再反复论述。[0058] 出格留意的是，若是该相差落入第一误差范畴，q ,而且改变方针转矩。第一节制单位120a能够根据结尾号令S1a取 得方针扭转角度。
