本發(fā)明屬于但不限于機(jī)器人，尤其涉及一種考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)的銑削振動(dòng)主動(dòng)抑制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，在機(jī)器人銑削加工領(lǐng)域，機(jī)器人的串聯(lián)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致機(jī)器人末端剛度較低，在時(shí)變切削力的作用下易產(chǎn)生較大的振動(dòng)，嚴(yán)重影響機(jī)器人銑削的加工精度以及表面質(zhì)量，制約了機(jī)器人銑削加工的發(fā)展?，F(xiàn)有的振動(dòng)抑制方法主要分為被動(dòng)、半主動(dòng)和主動(dòng)振動(dòng)抑制方法，被動(dòng)和半主動(dòng)振動(dòng)抑制方法主要是更改機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，或者在機(jī)構(gòu)上添加對(duì)應(yīng)的阻尼器實(shí)現(xiàn)，主動(dòng)振動(dòng)抑制方法通過(guò)控制振動(dòng)抑制器的行為實(shí)現(xiàn)銑削過(guò)程中的振動(dòng)抑制。然而對(duì)于六自由度串聯(lián)機(jī)器人而言，機(jī)器人的模態(tài)分布嚴(yán)重依賴(lài)于機(jī)器人的位姿，因此傳統(tǒng)的振動(dòng)抑制方法難以實(shí)現(xiàn)在機(jī)器人大工作空間內(nèi)的穩(wěn)定振動(dòng)抑制，為了能夠穩(wěn)定的抑制機(jī)器人銑削過(guò)程中的振動(dòng)，需要考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)，自適應(yīng)的更改振動(dòng)抑制算法的相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人大工作空間內(nèi)的穩(wěn)定振動(dòng)抑制效果。

2、鑒于上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的急需解決的技術(shù)問(wèn)題為：現(xiàn)有的針對(duì)機(jī)器人銑削加工過(guò)程中的主動(dòng)振動(dòng)抑制方法存在一定的局限性，未考慮機(jī)器人隨位姿變化的模態(tài)。在機(jī)器人不同的位姿和模態(tài)下，同一切削力產(chǎn)生的機(jī)器人振動(dòng)表現(xiàn)差異較大，在機(jī)器人大工作空間內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的振動(dòng)抑制效果，限制了機(jī)器人銑削加工的推廣應(yīng)用。

3、解決以上問(wèn)題及缺陷的難度為：

4、當(dāng)機(jī)器人的姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，機(jī)器人的模態(tài)對(duì)應(yīng)發(fā)生改變，在線(xiàn)準(zhǔn)確的計(jì)算機(jī)器人模態(tài)參數(shù)十分困難，并且當(dāng)機(jī)器人的模態(tài)發(fā)生改變時(shí)，傳統(tǒng)的振動(dòng)抑制算法失效，嚴(yán)重時(shí)還放大銑削過(guò)程中的振動(dòng)。

5、解決以上問(wèn)題及缺陷的意義為：

6、公開(kāi)了一種機(jī)器人銑削中考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)的主動(dòng)振動(dòng)抑制方法。構(gòu)建了一種基于高斯回歸過(guò)程的機(jī)器人模態(tài)觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人不同位姿下的模態(tài)參數(shù)觀測(cè)與狀態(tài)方程更新，并根據(jù)機(jī)器人不同位姿下的模態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì)了一種閉環(huán)系統(tǒng)最優(yōu)增益實(shí)時(shí)更新的線(xiàn)性二次調(diào)節(jié)器，通過(guò)振動(dòng)抑制器對(duì)機(jī)器人銑削過(guò)程中的振動(dòng)進(jìn)行抑制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)的銑削振動(dòng)主動(dòng)抑制方法及系統(tǒng)，構(gòu)建了一種基于高斯回歸過(guò)程的機(jī)器人模態(tài)觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人不同位姿下的模態(tài)參數(shù)觀測(cè)與狀態(tài)方程更新，并根據(jù)機(jī)器人不同位姿下的模態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì)了一種閉環(huán)系統(tǒng)最優(yōu)增益實(shí)時(shí)更新的線(xiàn)性二次調(diào)節(jié)器，通過(guò)振動(dòng)抑制器對(duì)機(jī)器人銑削過(guò)程中的振動(dòng)進(jìn)行抑制，提升機(jī)器人銑削加工時(shí)的加工精度和穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)的銑削振動(dòng)主動(dòng)抑制方法，包括：

3、s1，將機(jī)器人工作空間進(jìn)行均勻劃分，并將加速度計(jì)貼在機(jī)器人刀尖處，通過(guò)力錘進(jìn)行模態(tài)敲擊實(shí)驗(yàn)，得到機(jī)器人在工作空間不同位姿處的模態(tài)參數(shù)；

4、s2，建立高斯回歸預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)機(jī)器人在不同的位姿下機(jī)器人的一階固有頻率wn，一階模態(tài)質(zhì)量m，一階阻尼比ξ，利用s1中模態(tài)敲擊實(shí)驗(yàn)測(cè)量的關(guān)節(jié)角和機(jī)器人的一階固有頻率wn，一階模態(tài)質(zhì)量m，一階阻尼比ξ訓(xùn)練高斯回歸預(yù)測(cè)模型，并利用訓(xùn)練好的模型估計(jì)機(jī)器人在其他位姿下的模態(tài)參數(shù)；

5、s3，根據(jù)訓(xùn)練好的高斯過(guò)程回歸模型建立在線(xiàn)機(jī)器人模態(tài)觀測(cè)器，通過(guò)在線(xiàn)讀取機(jī)器人的關(guān)節(jié)角度，預(yù)測(cè)機(jī)器人在當(dāng)前位置下的模態(tài)參數(shù)，并更新機(jī)器人在當(dāng)前位姿下的狀態(tài)方程；

6、s4，設(shè)計(jì)線(xiàn)性二次型調(diào)節(jié)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，并設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的最優(yōu)線(xiàn)性反饋控制器增益更新策略，計(jì)算在機(jī)器人不同位姿下的最優(yōu)控制增益和輸入，并通過(guò)振動(dòng)抑制器對(duì)機(jī)器人銑削過(guò)程中的振動(dòng)進(jìn)行抑制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在大工作空間中的穩(wěn)定銑削振動(dòng)抑制效果；

7、s5，將振動(dòng)抑制器安裝至對(duì)應(yīng)得機(jī)器人末端，通過(guò)銑削振動(dòng)主動(dòng)抑制方法控制振動(dòng)抑制器的輸入，從而減小機(jī)器人銑削加工過(guò)程中的振動(dòng)，提高機(jī)器人銑削加工精度和表面質(zhì)量。

8、進(jìn)一步，s1具體包括：機(jī)器人在工作空間不同位姿處的模態(tài)參數(shù)，包括一階固有頻率wn，一階模態(tài)質(zhì)量m，一階阻尼比ξ，并依此建立機(jī)器人在不同位姿處的動(dòng)力學(xué)模型與狀態(tài)空間方程；

9、機(jī)器人在某一位姿處的加速度與輸入力之間的動(dòng)力學(xué)模型可以表示為：

10、

11、進(jìn)一步，s2具體包括：假設(shè)測(cè)量的樣本集{f(x)}滿(mǎn)足

12、f(x)～gp(μ(x),c(x,x*))(2)

13、其中μ(x)為基函數(shù)，x包括所有訓(xùn)練集中機(jī)器人位姿對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)角，c(x,x*)表示訓(xùn)練樣本的協(xié)方差矩陣，采用平方指數(shù)核函數(shù)計(jì)算對(duì)應(yīng)姿態(tài)關(guān)節(jié)角的協(xié)方差矩陣f(xi,xj)

14、

15、其中σl表示特征長(zhǎng)度，σf表示信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差，xi和xj表示對(duì)應(yīng)姿態(tài)下機(jī)器人關(guān)節(jié)角位置向量，則預(yù)測(cè)位置的對(duì)應(yīng)先驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果為：

16、

17、其中σ2表示模型方程，i表示單位矩陣，x表示所有訓(xùn)練集中的機(jī)器人關(guān)節(jié)位置，x*表示測(cè)試集中得關(guān)節(jié)位置，c(x,x)、c(x*,x)和c(x*,x*)分別為訓(xùn)練樣本得協(xié)方差矩陣、訓(xùn)練樣本和測(cè)試樣本得協(xié)方差矩陣以及測(cè)試樣本的協(xié)方差矩陣，通過(guò)貝葉斯推理預(yù)測(cè)后驗(yàn)分布和均值可以表示為：

18、f(x*)＝μ(x*)+c(x*,x)[ctr(x,x)+σ2i]-1(ftr(x)-μtr)????(5)

19、其中ftr(x)和μtr分別表示預(yù)測(cè)參數(shù)的值及其均值。

20、進(jìn)一步，s3具體包括：令機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型狀態(tài)空間方程可以表示為：

21、

22、其中u為外部振動(dòng)抑制器對(duì)機(jī)器人的輸入力，輸出y為輸入力對(duì)應(yīng)的機(jī)器人加速度，其中狀態(tài)矩陣為：

23、

24、進(jìn)一步，s4具體包括：根據(jù)機(jī)器人得狀態(tài)空間方程，建立對(duì)應(yīng)得代價(jià)函數(shù)為：

25、

26、其中q和r為對(duì)角矩陣，分別代表機(jī)器人當(dāng)前時(shí)刻狀態(tài)x和控制量u的懲罰力度，q或r的值越大，代表對(duì)該變量的懲罰力度越大、重視程度越高。由于是連續(xù)的微分方程，而在控制過(guò)程中的機(jī)器人為離散點(diǎn)，需要對(duì)其進(jìn)行離散化，根據(jù)積分中值定理化簡(jiǎn)可得：

27、

28、根據(jù)離散后的約束方程式，可以得到目標(biāo)函數(shù)如下:

29、

30、根據(jù)拉格朗日乘數(shù)法可以構(gòu)造對(duì)應(yīng)的代價(jià)函數(shù)：

31、

32、最終求解得控制量為：

33、

34、上式中只有λk+1為未知量，聯(lián)立上式可得λk＝2pkxk，其中pk符合riccati方程：

35、

36、因此，最終的lqr控制反饋控制量uk可以表示為：

37、

38、由于機(jī)器人的模態(tài)會(huì)隨著位姿發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)的狀態(tài)空間方程矩陣a,b也會(huì)發(fā)生變化，因此，需要在機(jī)器人狀態(tài)空間方程發(fā)生變化時(shí)，對(duì)反饋增益k進(jìn)行對(duì)應(yīng)的更改，實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器人位姿下的最優(yōu)振動(dòng)抑制效果。

39、本發(fā)明的另一目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)所述考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)的銑削振動(dòng)主動(dòng)抑制方法的考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)的銑削振動(dòng)主動(dòng)抑制系統(tǒng)，包括：

40、模態(tài)參數(shù)獲得模塊，將機(jī)器人工作空間進(jìn)行均勻劃分，并將加速度計(jì)貼在機(jī)器人刀尖處，通過(guò)力錘進(jìn)行模態(tài)敲擊實(shí)驗(yàn)，得到機(jī)器人在工作空間不同位姿處的模態(tài)參數(shù)；

41、模態(tài)參數(shù)估計(jì)模塊，建立高斯回歸預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)機(jī)器人在不同的位姿下機(jī)器人的一階固有頻率wn，一階模態(tài)質(zhì)量m，一階阻尼比ξ，利用s1中模態(tài)敲擊實(shí)驗(yàn)測(cè)量的關(guān)節(jié)角和機(jī)器人的一階固有頻率wn，一階模態(tài)質(zhì)量m，一階阻尼比ξ訓(xùn)練高斯回歸預(yù)測(cè)模型，并利用訓(xùn)練好的模型估計(jì)機(jī)器人在其他位姿下的模態(tài)參數(shù)；

42、狀態(tài)方程更新模塊，根據(jù)訓(xùn)練好的高斯過(guò)程回歸模型建立在線(xiàn)機(jī)器人模態(tài)觀測(cè)器，通過(guò)在線(xiàn)讀取機(jī)器人的關(guān)節(jié)角度，預(yù)測(cè)機(jī)器人在當(dāng)前位置下的模態(tài)參數(shù)，并更新機(jī)器人在當(dāng)前位姿下的狀態(tài)方程；

43、振動(dòng)抑制模塊，設(shè)計(jì)線(xiàn)性二次型調(diào)節(jié)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，并設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的最優(yōu)線(xiàn)性反饋控制器增益更新策略，計(jì)算在機(jī)器人不同位姿下的最優(yōu)控制增益和輸入，并通過(guò)振動(dòng)抑制器對(duì)機(jī)器人銑削過(guò)程中的振動(dòng)進(jìn)行抑制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在大工作空間中的穩(wěn)定銑削振動(dòng)抑制效果；

44、振動(dòng)抑制器安裝模塊，將振動(dòng)抑制器安裝至對(duì)應(yīng)得機(jī)器人末端，通過(guò)銑削振動(dòng)主動(dòng)抑制方法控制振動(dòng)抑制器的輸入，從而減小機(jī)器人銑削加工過(guò)程中的振動(dòng)，提高機(jī)器人銑削加工精度和表面質(zhì)量。

45、本發(fā)明的另一目的在于提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，使得處理器執(zhí)行所述的考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)的銑削振動(dòng)主動(dòng)抑制方法的步驟。

46、本發(fā)明的另一目的在于提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，使得處理器執(zhí)行所述的考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)的銑削振動(dòng)主動(dòng)抑制方法的步驟。

47、本發(fā)明的另一目的在于提供一種信息數(shù)據(jù)處理終端，信息數(shù)據(jù)處理終端包括所述的考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)的銑削振動(dòng)主動(dòng)抑制系統(tǒng)。

48、結(jié)合上述的技術(shù)方案和解決的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所要保護(hù)的技術(shù)方案所具備的優(yōu)點(diǎn)及積極效果為：

49、第一、本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于高斯回歸過(guò)程的機(jī)器人模態(tài)觀測(cè)器，可以根據(jù)少量的力錘敲擊模態(tài)數(shù)據(jù)，訓(xùn)練高斯回歸過(guò)程模型，并根據(jù)訓(xùn)練好的高斯回歸過(guò)程模型和機(jī)器人當(dāng)前位姿下的關(guān)節(jié)角快速計(jì)算機(jī)器人模態(tài)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人不同位姿下的模態(tài)參數(shù)觀測(cè)與狀態(tài)方程更新，

50、本發(fā)明根據(jù)機(jī)器人不同位姿下的模態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì)了一種閉環(huán)系統(tǒng)最優(yōu)增益實(shí)時(shí)更新的線(xiàn)性二次調(diào)節(jié)器，計(jì)算在機(jī)器人不同位姿下的最優(yōu)控制增益和輸入，并通過(guò)振動(dòng)抑制器對(duì)機(jī)器人銑削過(guò)程中的振動(dòng)進(jìn)行抑制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在大工作空間中的穩(wěn)定銑削振動(dòng)抑制效果。

51、本發(fā)明可以有效的減小機(jī)器人在大工作空間內(nèi)的銑削振動(dòng)，解決了由于機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)帶來(lái)的影響，避免了機(jī)器人銑削過(guò)程中振動(dòng)對(duì)于機(jī)器人銑削加工精度和穩(wěn)定性的影響，可以有效的推進(jìn)機(jī)器人銑削的應(yīng)用與發(fā)展

52、第二，本發(fā)明的技術(shù)方案轉(zhuǎn)化后的預(yù)期收益和商業(yè)價(jià)值為：

53、通過(guò)主動(dòng)抑制銑削過(guò)程中的振動(dòng)，本發(fā)明能夠顯著提高機(jī)器人銑削加工的精度和表面質(zhì)量。這一改進(jìn)對(duì)高精度加工要求高的行業(yè)，如航空航天制造等，具有極大的商業(yè)價(jià)值。高質(zhì)量的加工零部件能夠減少后續(xù)加工和調(diào)整的成本，提高產(chǎn)品的一致性和可靠性。同時(shí)本發(fā)明的技術(shù)方案適用于多種機(jī)器人加工場(chǎng)景，不僅局限于銑削加工，還可以應(yīng)用于其他高精度加工領(lǐng)域，如車(chē)削、鉆削、磨削等。其廣泛的適用性使得本發(fā)明具有很大的市場(chǎng)潛力，可以滿(mǎn)足不同客戶(hù)的多樣化需求。

54、本發(fā)明的技術(shù)方案克服了技術(shù)偏見(jiàn)：傳統(tǒng)方法通常假設(shè)系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)(如固有頻率、模態(tài)質(zhì)量和阻尼比)在不同的工作狀態(tài)下是固定不變的。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，機(jī)器人的模態(tài)參數(shù)會(huì)隨其位姿變化而變化，忽視這一點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)抑制效果不佳。傳統(tǒng)方法在理想環(huán)境中效果顯著，但在復(fù)雜的實(shí)際加工環(huán)境中，受多種因素影響，振動(dòng)抑制效果往往大打折扣。本發(fā)明通過(guò)高斯回歸預(yù)測(cè)模型和模態(tài)觀測(cè)器，實(shí)時(shí)觀測(cè)和更新機(jī)器人在不同位姿下的模態(tài)參數(shù)，充分考慮了機(jī)器人位姿相關(guān)的模態(tài)變化，通過(guò)實(shí)時(shí)更新控制策略，適應(yīng)復(fù)雜的加工環(huán)境，克服了傳統(tǒng)方法在復(fù)雜環(huán)境下的不足。

55、第三，本發(fā)明提供了一種考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)的銑削振動(dòng)主動(dòng)抑制方法，旨在提升機(jī)器人銑削加工過(guò)程中的精度和表面質(zhì)量。首先，在步驟s1中，通過(guò)將機(jī)器人工作空間進(jìn)行均勻劃分，并在機(jī)器人刀尖處貼上加速度計(jì)，進(jìn)行力錘模態(tài)敲擊實(shí)驗(yàn)，得到機(jī)器人在不同位姿下的一階固有頻率、一階模態(tài)質(zhì)量和一階阻尼比等模態(tài)參數(shù)。這些參數(shù)為后續(xù)建立動(dòng)態(tài)模型和狀態(tài)空間方程提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

56、接著，在步驟s2中，利用高斯回歸預(yù)測(cè)模型對(duì)機(jī)器人在不同位姿下的模態(tài)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過(guò)將模態(tài)敲擊實(shí)驗(yàn)測(cè)得的關(guān)節(jié)角和模態(tài)參數(shù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，訓(xùn)練高斯回歸預(yù)測(cè)模型，進(jìn)而估計(jì)機(jī)器人在其他位姿下的模態(tài)參數(shù)。這一預(yù)測(cè)模型可以有效應(yīng)對(duì)機(jī)器人在不同位姿下模態(tài)參數(shù)的變化，為實(shí)時(shí)模態(tài)監(jiān)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。

57、在步驟s3中，基于訓(xùn)練好的高斯過(guò)程回歸模型建立在線(xiàn)機(jī)器人模態(tài)觀測(cè)器。通過(guò)實(shí)時(shí)讀取機(jī)器人的關(guān)節(jié)角度，觀測(cè)器能夠預(yù)測(cè)機(jī)器人在當(dāng)前位置下的模態(tài)參數(shù)，并更新機(jī)器人在當(dāng)前位姿下的狀態(tài)方程。此在線(xiàn)模態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)制保證了在不同操作條件下，機(jī)器人都能獲得精確的模態(tài)參數(shù)，確保了振動(dòng)抑制控制的有效性。

58、最后，在步驟s4和s5中，設(shè)計(jì)線(xiàn)性二次型調(diào)節(jié)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，并設(shè)計(jì)最優(yōu)線(xiàn)性反饋控制器增益更新策略，計(jì)算不同位姿下的最優(yōu)控制增益和輸入。振動(dòng)抑制器安裝在機(jī)器人末端，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整控制器的輸入來(lái)抑制銑削過(guò)程中的振動(dòng)。該方法通過(guò)在機(jī)器人不同位姿下進(jìn)行最優(yōu)控制，實(shí)現(xiàn)了大工作空間中的穩(wěn)定銑削振動(dòng)抑制效果，顯著提高了銑削加工的精度和表面質(zhì)量。這種主動(dòng)抑制方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于位姿變化導(dǎo)致的模態(tài)參數(shù)變化問(wèn)題，展現(xiàn)了顯著的技術(shù)進(jìn)步。

59、第四，傳統(tǒng)的機(jī)器人銑削振動(dòng)抑制方法往往未考慮機(jī)器人在不同位姿下的模態(tài)參數(shù)變化，導(dǎo)致振動(dòng)抑制效果有限，且難以在大工作空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的振動(dòng)抑制。特別是在機(jī)器人位姿發(fā)生變化時(shí)，由于模態(tài)參數(shù)的改變，傳統(tǒng)的固定參數(shù)振動(dòng)抑制器往往無(wú)法適應(yīng)這種變化，導(dǎo)致抑制效果下降。

60、本發(fā)明通過(guò)引入考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)的參數(shù)，包括一階固有頻率、一階模態(tài)質(zhì)量和一階阻尼比，建立了機(jī)器人在不同位姿處的動(dòng)力學(xué)模型與狀態(tài)空間方程。這些參數(shù)能夠準(zhǔn)確反映機(jī)器人在不同位姿下的振動(dòng)特性，為后續(xù)的振動(dòng)抑制提供了準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型。

61、本發(fā)明采用高斯回歸預(yù)測(cè)模型來(lái)預(yù)測(cè)機(jī)器人在不同位姿下的模態(tài)參數(shù)，并利用這些參數(shù)建立在線(xiàn)機(jī)器人模態(tài)觀測(cè)器，實(shí)時(shí)更新機(jī)器人在當(dāng)前位姿下的狀態(tài)方程。結(jié)合線(xiàn)性二次型調(diào)節(jié)器(lqr)設(shè)計(jì)最優(yōu)線(xiàn)性反饋控制器，實(shí)現(xiàn)在不同位姿下的最優(yōu)振動(dòng)抑制。這種基于實(shí)時(shí)模態(tài)參數(shù)的振動(dòng)抑制算法顯著提高了振動(dòng)抑制的精度和適應(yīng)性。

62、本發(fā)明在解決傳統(tǒng)機(jī)器人銑削振動(dòng)抑制存在的技術(shù)問(wèn)題方面取得了顯著的技術(shù)進(jìn)步。其考慮機(jī)器人位姿相關(guān)模態(tài)的參數(shù)化建模方法、基于高斯回歸預(yù)測(cè)的模態(tài)參數(shù)預(yù)測(cè)算法以及結(jié)合lqr的最優(yōu)振動(dòng)抑制策略，共同構(gòu)成了一套高效、精確的機(jī)器人銑削振動(dòng)主動(dòng)抑制方案。該方案不僅提高了機(jī)器人銑削加工的精度和表面質(zhì)量，還為機(jī)器人在大工作空間內(nèi)的穩(wěn)定銑削提供了有力支持。本發(fā)明在機(jī)器人加工、精密制造等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。