(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 20221049868 8.5 (22)申请日 2022.05.09 (71)申请人 山东大学 地址 250012 山东省济南市历下区文化西 路44号 (72)发明人 温红玲　王艳红　孙如月　宋锐　 刘义祥　付天宇　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 赵妍 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种基于野狗优化算法的机械臂柔顺控制 方法及系统 (57)摘要 本发明涉及机械臂 柔顺控制技术领域， 提供 了一种基于野狗优化算法的机械臂柔顺控制方 法及系统， 包括： 获取机械臂末端的实际位置、 实 际接触力、 参考位置和参考接触力； 基于机械臂 末端的实际位置、 实际接触力、 参考位置和参考 接触力， 采用阻抗控制模型对机械臂的关节进行 控制； 其中， 阻抗控制模型的阻尼系数和刚度系 数， 通过采用野狗优化算法最小化机械臂末端的 接触力误差和速度误差得到。 具有更快收敛速 度、 更高收敛精度和更强稳定性。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114670207 A 2022.06.28 CN 114670207 A 1.一种基于野狗优化 算法的机 械臂柔顺控制方法， 其特 征在于， 包括： 获取机械臂末端的实际位置、 实际接触力、 参 考位置和参 考接触力； 基于机械臂末端的实际位置、 实际接触力、 参考位置和参考接触力， 采用阻抗控制模型 对机械臂的关节进行控制； 其中， 阻抗控制模型的阻尼系数和刚度系数， 通过采用野狗优化算法最小化机械臂末 端的接触力误差和速度误差得到 。 2.如权利要求1所述的一种基于野狗优化算法的机械臂柔顺控制方法， 其特征在于， 所 述阻抗控制模型的惯性系数为定值。 3.如权利要求1所述的一种基于野狗优化算法的机械臂柔顺控制方法， 其特征在于， 所 述野狗优化 算法的目标函数为： 其中， W1与W2均是权重系数， Δf是机械臂末端的参考接触力， fd是机械臂末端的期望接 触力， 为机械臂末端的期望加速度， 为机械臂末端的实际加速度。 4.如权利要求1所述的一种基于野狗优化算法的机械臂柔顺控制方法， 其特征在于， 所 述野狗优化 算法的步骤为： (1)初始化野狗种群， 野狗种群中每个野狗的位置对应一种阻尼系数和刚度系数的组 合； (2)根据每个野狗的适应度值， 结合全局最优值， 选取群体攻击、 迫害攻击或清扫食腐 中的一种狩猎策略更新野狗的位置； (3)根据每 个更新后的野狗的适应度值， 更新全局最优值； (4)判断是否满足终止条件， 若是， 输出全局最优值； 否则， 迭代次数加1， 并计算每个野 狗的存活率， 选取野狗进行位置更新， 并返回步骤(2)。 5.如权利要求4所述的一种基于野狗优化算法的机械臂柔顺控制方法， 其特征在于， 所 述更新全局 最优值的方法为： 根据每个更新后的野狗的适应度值， 选取适应度值最大 的野 狗的位置作为全局最优值。 6.如权利要求4所述的一种基于野狗优化算法的机械臂柔顺控制方法， 其特征在于， 所 述迫害攻击表示 为： 其中， β2和r1均为随机数， 是第t次迭代中第r1个野狗的位置， y*(t)是第t次迭代 的全局最优值， yi(t)是第t次迭代中第i个野狗的位置 。 7.如权利要求4所述的一种基于野狗优化算法的机械臂柔顺控制方法， 其特征在于， 所 述群体攻击表示 为： 其中， yi(t)是第t次迭代中第i个野狗的位置， β1是比例因子， na是随机整数， ψk(t)是第 t次迭代中第k个攻击野狗的位置， y*(t)是第t次迭代的全局最优值。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114670207 A 28.一种基于野狗优化 算法的机 械臂柔顺控制系统， 其特 征在于， 包括： 数据获取模块， 其被配置为： 获取机械臂末端的实 际位置、 实际接触力、 参考位置和参 考接触力； 柔顺控制模块， 其被配置为： 基于机械臂末端的实 际位置、 实际接触力、 参考位置和参 考接触力， 采用阻抗控制模型对机 械臂的关节进行控制； 其中， 阻抗控制模型的阻尼系数和刚度系数， 通过采用野狗优化算法最小化机械臂末 端的接触力误差和速度误差得到 。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器执 行时实现如权利要求1 ‑7中任一项 所述的一种基于野狗优化算法的机械臂 柔顺控制方法中 的步骤。 10.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求 1‑7中任一项 所述的一 种基于野狗优化 算法的机 械臂柔顺控制方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114670207 A 3