(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210737762.4 (22)申请日 2022.06.27 (71)申请人 广东工业大 学 地址 510090 广东省广州市东 风东路729号 申请人 广东省机 器人创新中心有限公司 (72)发明人 王二磊　李海艳　杨煜俊　刘海涛　 (74)专利代理 机构 广州新诺专利商标事务所有 限公司 4 4100 专利代理师 吴泽燊 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种自由漂浮空间机器人轨迹规划方法、 机 器人及介质 (57)摘要 本发明公开了一种自由漂浮空间机器人轨 迹规划方法、 机器人及介质， 所述方法包括如下 步骤： 对机器人进行初始化， 设置各项初始值； 计 算机器人期望轨迹与实际轨迹的轨迹误差、 机器 人关节速度与末端执行器的线速度和角速度的 矩阵的最小奇异值估计以及该矩阵的阻尼伪逆； 将轨迹误差与轨迹误差阈值、 最小奇异值估计与 最小奇异值估计阈值进行比较； 当轨迹误差大于 轨迹误差阈值， 且最小奇异值估计大于最小奇异 值估计阈值时， 计算误差反馈补偿； 根据反馈补 偿， 设置代价函数； 根据代价函数与混沌粒子群 优化算法， 对轨迹进行优化求解。 本发明通过结 合阻尼最小二乘方法和反馈补偿来避免动力学 奇异点， 并逐渐减 小机器人轨迹的轨迹误差。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114905519 A 2022.08.16 CN 114905519 A 1.一种自由漂浮空间机器人轨 迹规划方法， 其特 征在于， 所述方法包括如下步骤： 对机器人进行初始化， 设置各项初始值； 计算机器人期望轨迹与实际轨迹的轨迹误差、 机器人关节速度与末端执行器的线速度 和角速度的矩阵的最小奇异值估计以及该矩阵的阻尼伪逆； 将轨迹误差与轨 迹误差阈值、 最小奇异值估计与最小奇异值估计阈值进行比较； 当轨迹误差大于轨迹误差阈值， 且最小奇异值估计大于最小奇异值估计阈值时， 计算 误差反馈补偿； 根据反馈补偿， 设置代价 函数； 根据代价 函数与混沌粒子群优化 算法， 对轨 迹进行优化 求解。 2.根据权利要求1所述的轨迹规划方法， 其特征在于， 步骤计算机器人期望轨迹与实际 轨迹的轨迹误差、 机器人关节速度与末端 执行器的线速度和角速度的矩阵的最小奇异值估 计以及该矩阵的阻尼伪逆， 包括如下步骤： 建立机器人的期望 轨迹矩阵与实际轨 迹矩阵， 计算轨 迹误差； 获得机器人关节速度与末端执行器的线速度和角速度的矩阵的数据， 计算该矩阵的最 小奇异值估计及该矩阵的阻尼伪逆。 3.根据权利要求2所述的轨迹规划方法， 其特征在于， 步骤建立机器人的期望轨迹矩阵 与实际轨 迹矩阵， 计算轨 迹误差， 包括如下步骤： 建立机器人的期望 轨迹矩阵与实际轨 迹矩阵； 根据期望 轨迹矩阵、 实际轨 迹矩阵， 计算上一时刻的误差； 根据期望 轨迹矩阵、 实际轨 迹矩阵及上一时刻的轨 迹误差， 计算轨 迹误差。 4.根据权利要求2所述的轨迹规划方法， 其特征在于， 步骤机器人关节速度与末端执行 器的线速度和角速度的矩阵的数据， 计算该矩阵的最小奇异值估计及该矩阵的阻尼伪逆， 包括如下步骤： 获得机器人基座、 机器人末端的数据， 计算机器人关节速度与末端执行器的线速度和 角速度的矩阵； 根据机器人关节速度与末端执 行器的线速度和角速度的矩阵， 获得最小奇异值估计； 根据最小奇异值估计， 计算实际阻尼因子； 根据机器人关节速度与末端执行器的线速度和角速度的矩阵及实际阻尼因子， 获得阻 尼伪逆。 5.根据权利要求1所述的轨迹规划方法， 其特征在于， 步骤当轨迹误差大于轨迹误差 阈 值， 且最小奇异值估计大于最小奇异值估计阈值时， 计算 误差反馈补偿， 包括如下步骤： 当轨迹误差大于轨迹误差阈值， 且最小奇异值估计大于最小奇异值估计阈值时， 记录 补偿次数， 计算每次的误差反馈补偿； 根据每次的误差反馈补偿， 计算总误差补偿。 6.根据权利要求1所述的轨迹规划方法， 其特征在于， 步骤当轨迹误差大于轨迹误差 阈 值， 且最小奇异值估计大于最小奇异值估计阈值时， 计算误差反馈补偿后， 还包括如下步 骤： 根据反馈补偿， 计算机器人某一姿态的关节角度及下一姿态的关节角度。 7.一种机器人， 其特 征在于， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114905519 A 2处理器； 用于存储所述处 理器可执行指令的存 储器； 其中， 所述处理器被配置为执行所述指令， 以实现如权利要求1 ‑6中任一项所述的轨迹 规划方法。 8.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 其为计算器可读的存储介质， 其上存储有计 算机程序， 所述计算机程序被执 行时实现如权利要求1 ‑6中任一项所述的轨 迹规划方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114905519 A 3