以下描述大致涉及可伸縮變剛度的高空作業(yè)平臺搭載機器人(boom-lift-mounted?robot，blmr)系統(tǒng)，更具體地，涉及確定和補償用于blmr系統(tǒng)中出現(xiàn)的振動的裝置和方法。
背景技術(shù)：
1、高空作業(yè)平臺(boom?lifts)通常用于各種行業(yè)，以提供安全高效的高空作業(yè)區(qū)通道。近來，提出了高空作業(yè)平臺搭載機器人(blmr)概念，其結(jié)合高空作業(yè)平臺與工業(yè)機器人，以促進(jìn)提高建筑自動化水平。因此，機器人可以用來執(zhí)行傳統(tǒng)上由人類勞動者執(zhí)行的任務(wù)，例如建筑、清潔、檢查或維修。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本公開描述了用于高空作業(yè)平臺搭載機器人系統(tǒng)的振動補償裝置及方法、高空作業(yè)平臺搭載機器人系統(tǒng)。
2、本公開的一個方面提供一種振動補償裝置，該振動補償裝置包括：至少一個處理器；以及至少一個存儲器，存儲有可執(zhí)行指令，當(dāng)可執(zhí)行指令由至少一個處理器執(zhí)行時，其促進(jìn)包括以下項的操作的施行：接收慣性測量單元imu數(shù)據(jù)，imu數(shù)據(jù)來自高空作業(yè)平臺搭載機器人blmr系統(tǒng)的imu裝置，其中imu裝置位于支撐包括端部執(zhí)行器的機器人裝置的高空作業(yè)平臺臂的末端的附近；執(zhí)行經(jīng)由imu的基于雅可比矩陣的振動補償jvci過程，jvci過程配置為補償在機器人裝置的端部執(zhí)行器處表現(xiàn)出的振動，其中jvci過程接收包括imu數(shù)據(jù)的jvci輸入，并生成指示由振動而引起的jvci輸出；以及基于jvci輸出，更新機器人裝置的運動，以補償由在端部執(zhí)行器處表現(xiàn)出的振動。
3、本公開的另一方面提供一種振動補償方法，該振動補償方法包括：接收慣性測量單元imu數(shù)據(jù)，imu數(shù)據(jù)來自高空作業(yè)平臺搭載機器人blmr系統(tǒng)的imu裝置，其中imu裝置位于支撐包括端部執(zhí)行器的機器人裝置的高空作業(yè)平臺臂的末端的附近；執(zhí)行經(jīng)由imu的基于雅可比矩陣的振動補償jvci過程，jvci過程配置為補償在機器人裝置的端部執(zhí)行器處表現(xiàn)出的振動，其中jvci過程接收包括imu數(shù)據(jù)的jvci輸入，并生成指示由振動而引起的jvci輸出；以及基于jvci輸出，更新機器人裝置的運動，以補償由在端部執(zhí)行器處表現(xiàn)出的振動。
4、本公開的又一方面提供一種高空作業(yè)平臺搭載機器人blmr系統(tǒng)，該blmr系統(tǒng)包括：高空作業(yè)平臺；搭載于高空作業(yè)平臺的機器人裝置；以及振動補償裝置，配置為實施根據(jù)本公開的另一方面提供的任一項的振動補償方法。
1.一種振動補償裝置，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動補償裝置，其中，所述imu數(shù)據(jù)包括所述振動的加速度測量值和所述振動的角速度測量值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動補償裝置，其中，所述jvci輸入還包括blmr關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)，所述blmr關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)表示具有基于線性參數(shù)變化系統(tǒng)的blmr系統(tǒng)的穩(wěn)定性證明的最優(yōu)動態(tài)分配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振動補償裝置，其中，所述線性參數(shù)變化系統(tǒng)是拉普拉斯變量和距離變量的函數(shù)，所述拉普拉斯變量適用于拉普拉斯變換，所述距離變量表示所述高空作業(yè)平臺臂在至少一個維度上的伸縮狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動補償裝置，其中，所述jvci過程還包括基于所述imu數(shù)據(jù)和擴展卡爾曼濾波器重建所述振動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動補償裝置，其中，所述jvci過程還包括基于三維歐拉角旋轉(zhuǎn)，將所述機器人裝置的坐標(biāo)系與所述blmr系統(tǒng)的接地坐標(biāo)系相關(guān)聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動補償裝置，其中，所述操作包括執(zhí)行靜態(tài)變形補償sdc過程，所述sdc過程配置為補償與所述blmr系統(tǒng)相關(guān)的靜態(tài)變形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的振動補償裝置，其中，所述sdc過程包括基于激光跟蹤器裝置的測量來確定變形分布圖。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動補償裝置，其中，所述操作還包括執(zhí)行時變輸入整形器tvis過程，所述tvis過程配置為基于所述blmr系統(tǒng)的固有頻率和所述blpr系統(tǒng)的阻尼比來補償所述高空作業(yè)平臺的振動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的振動補償裝置，其中，所述tvis過程包括確定所述固有頻率和所述阻尼比。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的振動補償裝置，其中，所述操作還包括將所述tvis過程的輸出與所述jvci輸出組合，以確定組合的振動補償輸出，并使用所述組合的振動補償輸出，來更新所述blmr系統(tǒng)的關(guān)節(jié)運動。
12.一種振動補償方法，包括：
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的振動補償方法，其中，所述imu數(shù)據(jù)包括所述振動的加速度測量值和所述振動的角速度測量值。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的振動補償方法，其中，所述jvci輸入還包括blmr關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)，所述blmr關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)表示具有基于線性參數(shù)變化系統(tǒng)的blmr系統(tǒng)的穩(wěn)定性證明的最優(yōu)動態(tài)分配。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的振動補償方法，其中，所述線性參數(shù)變化系統(tǒng)是拉普拉斯變量和距離變量的函數(shù)，所述拉普拉斯變量適用于拉普拉斯變換，所述距離變量表示所述高空作業(yè)平臺臂在至少一個維度上的伸縮狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的振動補償方法，其中，執(zhí)行所述jvci過程還包括：基于所述imu數(shù)據(jù)和擴展卡爾曼濾波器重建所述振動。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的振動補償方法，其中，執(zhí)行所述jvci過程還包括：基于三維歐拉角旋轉(zhuǎn)，將所述機器人裝置的坐標(biāo)系與所述blmr系統(tǒng)的接地坐標(biāo)系相關(guān)聯(lián)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的振動補償方法，其中，施行所述操作包括：執(zhí)行靜態(tài)變形補償sdc過程，所述sdc過程配置為補償與所述blmr系統(tǒng)相關(guān)的靜態(tài)變形。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的振動補償方法，其中，執(zhí)行所述sdc過程包括：基于激光跟蹤器裝置的測量來確定變形分布圖。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的振動補償方法，其中，施行所述操作還包括：執(zhí)行時變輸入整形器tvis過程，所述tvis過程配置為基于所述blmr系統(tǒng)的固有頻率和所述blpr系統(tǒng)的阻尼比來補償所述高空作業(yè)平臺的振動。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的振動補償方法，其中，執(zhí)行所述tvis過程包括：確定所述固有頻率和所述阻尼比。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的振動補償方法，其中，施行所述操作還包括：將所述tvis過程的輸出與所述jvci輸出組合，以確定組合的振動補償輸出，并使用所述組合的振動補償輸出，來更新所述blmr系統(tǒng)的關(guān)節(jié)運動。
23.一種高空作業(yè)平臺搭載機器人blmr系統(tǒng)，所述blmr系統(tǒng)包括：