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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118952210B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411236812.6，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法是由杨吉祥;陈海清;丁汉设计研发完成，并于2024-09-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法在说明书摘要公布了：本发明属于但不限于磨抛加工技术领域，尤其涉及一种“机器人‑末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法、系统及终端，包括：S1，建立机器人运动学模型和机器人末端位置误差模型；S2，对机器人本体几何参数进行辨识；S3，通过磨抛过程中反馈的机器人各轴实际关节信息和辨识得到的机器人本体几何参数，计算工件坐标系下“刀具‑工件”相对位移误差；S4,构建末端位移误差到磨抛轨迹切向和副法向的跟踪误差解耦模型，将工件误差转换为切向位移误差和副法向位移误差；S5，三自由度末端执行器通过广义预测解耦算法控制磨抛法向接触力，补偿切向位移误差和副法向位移误差。

本发明授权“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法在权利要求书中公布了：1.一种“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法，其特征在于，包括：S1，建立机器人运动学模型和机器人末端位置误差模型；S2，对机器人本体几何参数进行辨识；S3，通过磨抛过程中反馈的机器人各轴实际关节信息和辨识得到的机器人本体几何参数，计算工件坐标系下“刀具-工件”相对位移误差；S4,构建末端位移误差到磨抛轨迹切向和副法向的跟踪误差解耦模型，将工件误差转换为切向位移误差和副法向位移误差；S5，三自由度末端执行器通过广义预测解耦算法控制磨抛法向接触力，补偿切向位移误差和副法向位移误差；S5具体包括：末端执行器采用Y轴伺服电机控制法向接触力Fn，X轴伺服电机补偿切向位移误差Δpt，Z轴伺服电机补偿副法向位移误差Δps，因此本系统具有三输入三输出，且法向力与切向位置控制相互耦合；系统的控制模型如下： 式，y1k,y2k和y3k系统输出，分别表示由力传感器和伺服电机编码器测量得到的法向接触力、切向位移误差和副法向位移误差；u1k,u2k和u3k系统输入,ζ1k,ζ2k和ζ3k是白噪声；将上式分解成3个子系统，可得A11z-1y1k＝B11z-1u1k-1+B12z-1u2k-1+ζ1kΔA22z-1y2k＝B21z-1u1k-1+B22z-1u2k-1+ζ2kΔA33z-1y3k＝B33z-1u3k-1+ζ3kΔ联合丢番图方程，可以得到最优输出预测值为Y1＝G11ΔU1+G12ΔU2+H11Δu1k-j+H12Δu2k-j+F1y1kY2＝G21ΔU1+G22ΔU2+H21Δu1k-j+H22Δu2k-j+F2y2kY3＝G3ΔU3+H3Δu3k-j+F3y3k其中，G11,G12,H11,H12,F1,G21,G22,H21,H22,F2,G3,H3,F3是根据丢番图方程和三个子系统方程计算得到的矩阵多项式；对于上述表示的三输入三输出模型控制系统，采用以下目标函数 其中，n是预测长度，m是控制长度，λ是控制权值，在预测控制中，为了使输出yk+j以一定的响应速度平滑地过渡到设定值yr，参考轨迹由下式生成 然后将三输入三输出系统的性能指标分解为三个子系统的性能指标，可得J＝J1+J2+J3其中， 将yik+j替换成Yii＝1、2、3,可得J1＝Y1-W1TY1-W1+λΔU1TΔU1J2＝Y2-W2TY2-W2+λΔU2TΔU2J3＝Y3-W3TY3-W3+λΔU3TΔU3为了最小化Ji，使可得ΔU1＝G11TG11+λI-1G11TW1-G12ΔU2-f1ΔU2＝G22TG22+λI-1G22TW2-G21ΔU1-f2ΔU3＝G3TG3+λI-1G3TW3-f3在上式中，等式右边的ΔU1和ΔU2被视为扰动，并基于前馈解耦控制消除；由于等式右边的ΔU1和ΔU2在第k步是未知的，因此用第k-1步的ΔU1和ΔU2代替；上式在滚动优化求解后将矩阵ΔUi的第一个元素Δuiki＝1，2，3应用于系统，并在每个采样周期重复一次；然后，控制信号计算为uik＝uik-1+Δuik。

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