CN108098738B - 基于混联机构的移动机械手作业平稳性控制方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于混联机构的移动机械手作业平稳性控制方法，所采用的系统包括移动平台、并联承载装置、机械手、监测系统、运动控制系统和稳定性控制器，同时包括作业对象精确定位、输入初始作业轨迹、系统稳定性监控等步骤。本发明能够综合并联机构和串联机构的双重优点，提高了系统的刚度、工作空间、结构稳定性和作业灵活性；通过实时检测机械手执行作业任务的过程中移动平台的姿态信息和载荷信息，判定系统的稳定性，并根据检测结果进行反馈控制，调整并联承载装置的姿态，同时规划出机械手的最优运动轨迹，实现系统作业平稳性的有效控制。

Description

基于混联机构的移动机械手作业平稳性控制方法及设备
技术领域
本发明涉及移动机器人领域，尤其涉及一种基于混联机构的移动机械手作业平稳性控制方法及设备。
背景技术
突出尤其是大型表面轮廓、复杂多类型的零部件作业难度
机械手被广泛应用到生产加工、服务运输等各个领域，具有工作效率高、重复精度好、功能强大等优点。然而，固定在操作台上的机械手，由于其工作空间十分有限，极大地制约了机械手功能的拓展。移动机器人是一种具有高度自规划、自组织、自适应能力，适合在复杂的非结构化环境中工作，集环境感知、动态决策与规划、运动控制与执行等多种功能为一体，相对固定式机器人和机械手，其应用范围和功能都大为拓展和提高，在军事、民用和科学研究中得到广泛应用，包括航天、海洋、军事、建筑、医疗护理、农林、商业服务和灾害救护等，是机器人研究中的重要领域。
移动机械手是将机械手安装在移动机器人上，集成了移动平台和机械手两个子系统，这种结构使其拥有几乎无限大的工作空间和高度的运动冗余性，同时具有移动和操作功能，使其能够在更短的时间内，以更优的位姿完成更大范围内的任务，优于传统的机械手和移动机器人。文章《带有机械臂的全方位移动机器人的研制》采用全方位移动机构设计了一种全方位移动机械臂，但是其刚度和稳定性较低。专利CN201510206946.8公开了一种重载搬运装配移动机器人，采用移动平台和Stewart 并联平台，实现系统的搬运、装配作业，但是其系统的工作空间和作业灵活性明显受到限制。专利CN201110169879.9公开了一种轮式移动机器人的变结构控制方法，主要用于轮式移动机器人的行走控制，专利CN201410383875.4公开了一种用于多台移动机器人导航控制的系统和方法，主要对移动平台进行最短路径规划，专利CN201610520620.7公开了一种轮履复合移动机器人的控制系统及方法，实现高效选择移动方式的问题。可以看出，现有技术中移动机械手的移动平台多是作为运动载体，其上搭载的机械手臂通常采用串联关节臂，这存在以下问题：单纯的基于串联机构的移动机械手，整体系统的刚度和稳定性较低，难以完成高强度的搬运作业以及大负载作业任务，尤其是在负载变化或执行大负载抓取以及重载搬运作业时极易导致失稳，而此时仅仅具有运动载体功能的移动平台难以进行有效的反馈控制和位姿调整予以及时纠正控制，因而容易造成整车倾覆事故，影响移动机械手的高效稳定作业，增加了作业失败的可能性，而系统作业的平稳性对移动机械手执行大负载抓取等作业任务尤为重要，而现有关于移动机器人的控制策略多是针对运动控制，对系统作业平稳性的控制还较少涉及。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于混联机构的移动机械手及其作业平稳性控制方法，基于并联机构和串联机构的优点，发明一种具有刚度高、工作空间大、结构稳定、作业灵活、能够根据作业环境和负载变化进行姿态调整的新型移动机械手，同时提供一种作业平稳性控制方法对其作业平稳性进行有效控制。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，所述混联机构的移动机械手，包括移动平台1、并联承载装置3、机械手2，并联承载装置3、监测系统4、运动控制系统5和稳定性控制器6。监测系统4用以检测移动平台1的姿态和载荷信息。移动机械手需要对作业对象7进行操作。按以下步骤执行：
步骤1：作业对象精确定位：
1.1对基于混联机构的移动机械手进行粗定位：将移动平台1运动到作业对象7附近位置。
1.2对基于混联机构的移动机械手进行精定位：将机械手2与作业对象7之间的相对位置进行匹配。
步骤2：输入初始作业轨迹。
人工将机械手2的初始作业轨迹输入到运动控制系统5。
步骤3：系统稳定性监控。
在机械手2执行作业任务的过程中，监测系统4实时检测移动平台1的姿态和载荷信息，并输入稳定性控制器6。由稳定性控制器6判定系统当前状态的稳定性：
若稳定，继续执行当前作业指令，直至完成本次作业指令。
若不稳定，由稳定性控制器6进行反馈控制：稳定性控制器6生成姿态调整指令，并发送给并联承载装置3执行，并联承载装置3按接收到的姿态调整指令调整自身的姿态，调整并联承载装置3在移动平台1表面的位置。并联承载装置(3)执行姿态调整指令后的姿态与位置数据，即为姿态调整信息。随后，进入步骤4。
步骤4：根据移动平台1的姿态信息和载荷信息、并联承载装置(3)的姿态调整信息、步骤2输入的机械手(2)的初始作业轨迹，由稳定性控制器6规划更新后的最优作业轨迹，并经运动控制系统5发送给机械手2执行，使移动平台1所受的载荷分布均匀，实现系统的稳定作业。
采用本发明所述的作业平稳性控制方法的设备：该设备包括移动平台、并联承载装置、机械手、监测系统、运动控制系统和稳定性控制器。所述的并联承载装置的下平台与移动平台的上表面通过移动副联接，机械手的底座固定在并联承载装置的上平台上，机械手第一关节的驱动元件安装在并联承载装置的内部，所述的监测系统包括姿态传感器和力传感器，姿态传感器和力传感器安装在移动平台上用以检测移动平台的姿态和载荷信息。并联承载装置的上平台的中部为网状辐射盘面，网状辐射盘面的中心设置有回转安装座，上平台的底面设置有加强筋板和球铰安装座，并联承载装置的下平台设置有移动导轨和传动螺母，上平台和下平台之间设置有刚度支撑杆。移动平台的上表面设置有导轨槽，导轨槽的一端为通槽，另一端为盲槽，移动平台的上表面与并联承载装置的下平台采用导轨副联接。加强筋板和球铰安装座在并联承载装置的上平台的底面成中心对称布置。加强筋板和球铰安装座均为3个，所述的每个球铰安装座均具有两个球窝。并联承载装置的驱动元件安装在并联承载装置的上平台和下平台之间，且成均匀分布。机械手具有单个或多个自由度。并联承载装置的驱动元件为电机驱动。机械手的驱动元件为电机驱动。
为了进一步阐述本发明的结构特点，现换一角度继续阐述本发明的结构特点与优点：
一种基于混联机构的移动机械手作业平稳性控制方法，包括移动平台、并联承载装置、机械手、监测系统、运动控制系统和稳定性控制器，所述的并联承载装置的下平台与移动平台的上表面通过移动副联接，机械手的底座固定在并联承载装置的上平台上，机械手第一关节的驱动元件安装在并联承载装置的内部，所述的监测系统包括姿态传感器和力传感器，姿态传感器和力传感器安装在移动平台上用以检测移动平台的姿态和载荷信息，具体还包括以下步骤：
步骤1：作业对象精确定位：
根据作业对象的空间位置，运动控制系统控制移动平台运动到作业对象附近位置，进行粗定位，同时调整机械手的姿态，进行精定位，在此过程中，当机械手与作业对象之间的相对位置出现不匹配时，并联承载装置进行姿态调整，增加机械手与作业对象之间的定位协调空间。
步骤2：输入初始作业轨迹：
机械手与作业对象之间的定位完成后，根据作业工艺的要求，将机械手的初始作业轨迹输入到运动控制系统。
步骤3：系统稳定性监控：
机械手执行作业任务的过程中，姿态传感器和力传感器分别检测移动平台的姿态信息和载荷信息，并将姿态信息和载荷信息输入稳定性控制器，通过稳定性算法判定系统当前状态的稳定性，若稳定，继续执行当前作业指令，若不稳定，则稳定性控制器根据检测结果进行反馈控制，得出并联承载装置的姿态调整数据，并将分析结果反馈给运动控制系统，运动控制系统发送姿态调整指令给并联承载装置，并联承载装置根据姿态调整指令调整自身的姿态以及在移动平台表面的位置。
步骤4：在并联承载装置姿态调整的同时，稳定性控制器根据移动平台的姿态信息和载荷信息以及并联承载装置的姿态调整信息，结合步骤2输入的机械手的初始作业轨迹，通过稳定性算法规划出机械手的最优作业轨迹，并将最优作业轨迹反馈给运动控制系统，运动控制系统发送最优作业轨迹指令给机械手，机械手根据最优作业轨迹指令调整关节的角度，使移动平台所受的载荷分布均匀，实现系统的稳定作业。
所述的并联承载装置的上平台的中部为网状辐射盘面，网状辐射盘面的中心设置有回转安装座，上平台的底面设置有加强筋板和球铰安装座，并联承载装置的下平台设置有移动导轨和传动螺母，上平台和下平台之间设置有刚度支撑杆。所述的移动平台的上表面设置有导轨槽，导轨槽的一端为通槽，另一端为盲槽，移动平台的上表面与并联承载装置的下平台采用导轨副联接。所述的加强筋板和球铰安装座在并联承载装置的上平台的底面成中心对称布置。所述的加强筋板和球铰安装座均为3个，所述的每个球铰安装座均具有两个球窝。所述的并联承载装置的驱动元件安装在并联承载装置的上平台和下平台之间，且成均匀分布。所述的机械手具有单个或多个自由度。所述的并联承载装置的驱动元件为电机驱动。所述的机械手的驱动元件为电机驱动。
本发明的优点在于：
本发明的基于混联机构的移动机械手作业平稳性控制方法，能够综合并联机构和串联机构的双重优点，提高了系统的刚度、工作空间、结构稳定性和作业灵活性。采用的并联承载装置能够实现姿态的调整，有利于增加机械手与作业对象间的定位协调，进一步增大了系统的工作空间和灵活性。能够通过实时检测机械手执行作业任务的过程中移动平台的姿态信息和载荷信息，判定系统的稳定性，并根据检测结果进行反馈控制，调整并联承载装置的姿态，同时规划出机械手的最优运动轨迹，调整机械手关节的角度，使移动平台所受的载荷分布均匀，实现系统作业平稳性的有效控制。
附图说明
图1 本发明的移动机械手的结构图
图2 本发明的移动机械手的并联承载装置的结构图
图3 本发明的并联承载装置上平台的主视图
图4 本发明的并联承载装置上平台的底部结构图
图5 本发明的移动平台上表面的结构图
图6 本发明的作业平稳性控制系统图
上述图中的标记为：1、移动平台。12、导轨凹槽。2、机械手。21、机械手底座。22、机械手驱动电机。3、并联承载装置。31、并联承载装置的上平台。311、球铰安装座。312、加强筋板。32、并联承载装置的下平台。33、并联承载装置的驱动元件。34、移动导轨。35、传动螺母。36、刚度支撑杆。4、监测系统。41、姿态传感器。42、力传感器。5、运动控制系统。6、稳定性控制器。7、作业对象。8、视觉传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例做进一步说明：
参见图1，基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，所述混联机构的移动机械手，包括移动平台1、并联承载装置3、机械手2，并联承载装置3、监测系统4、运动控制系统5和稳定性控制器6。监测系统4用以检测移动平台1的姿态和载荷信息。移动机械手需要对作业对象7进行操作，按以下步骤执行：
步骤1：作业对象精确定位：
1.1对基于混联机构的移动机械手进行粗定位：将移动平台1运动到作业对象7附近位置。
1.2对基于混联机构的移动机械手进行精定位：将机械手2与作业对象7之间的相对位置进行匹配。
步骤2：输入初始作业轨迹。
根据作业工艺的要求，人工将机械手2的初始作业轨迹输入到运动控制系统5。
步骤3：系统稳定性监控。
在机械手2执行作业任务的过程中，监测系统4实时检测移动平台1的姿态和载荷信息，并输入稳定性控制器6。由稳定性控制器6判定系统当前状态的稳定性：
若稳定，继续执行当前作业指令，直至完成本次作业指令。
若不稳定，由稳定性控制器6进行反馈控制：稳定性控制器6生成姿态调整指令，并发送给并联承载装置3执行，并联承载装置3按接收到的姿态调整指令调整自身的姿态，调整并联承载装置3在移动平台1表面的位置。并联承载装置(3)执行姿态调整指令后的姿态与位置数据，即为姿态调整信息。随后，进入步骤4。
步骤4：根据移动平台1的姿态信息和载荷信息、并联承载装置(3)的姿态调整信息、步骤2输入的机械手(2)的初始作业轨迹，由稳定性控制器6规划更新后的最优作业轨迹，并经运动控制系统5发送给机械手2执行，使移动平台1所受的载荷分布均匀，实现系统的稳定作业。
进一步说，并联承载装置3具有上平台31和下平台32，上平台31和下平台32之间设置有刚度支撑杆36。
进一步说，移动平台1的上表面与并联承载装置3采用导轨副联接。并联承载装置3的驱动元件33均匀分布安装在并联承载装置3的上平台31和下平台32之间。机械手2具有六自由度。机械手2含有第一关节的驱动元件，第一关节的驱动元件安装在并联承载装置3的内部。
进一步说，监测系统4包括姿态传感器41和力传感器42，姿态传感器41和力传感器42安装在移动平台1上用以检测移动平台1的姿态和载荷信息。在机械手2上安装有视觉传感器8，视觉传感器8向监测系统4实时传输数据。
进一步说，姿态传感器41和力传感器42的数据输入给监测系统4，监测系统4与稳定性控制器6进行通信，稳定性控制器6与运动控制系统5进行通信。
优选的技术方案是：本发明所述的基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，具体按如下步骤进行：
步骤1：移动机械手与作业对象之间的二级定位：
1.1根据作业对象7的空间位置信息，由运动控制系统5发出运动指令，控制移动平台1运动到作业对象7附近位置，完成第一级定位，即进行粗定位。进一步说，作业对象7的空间位置信息，可以是人工实时发出的控制指令，也可以是预先输入的自动导航控制指令。
1.2由运动控制系统5发出运动指令，控制并调整机械手2的姿态，实现第二级定位，即进行精定位。
当作业对象7在机械手2的操作空间内时，则判定两者相对位置关系匹配。
当作业对象7在机械手2的操作空间范围之外时，则判定两者相互位置关系不匹配时。由并联承载装置3进行姿态调整：增加或减少机械手2与作业对象7之间的定位协调空间。
步骤2：输入初始作业轨迹：
机械手2与作业对象7之间的定位完成后，启动安装在机械手2上的视觉传感器8，对作业对象7的表面轮廓进行拍摄，将拍摄获取的作业对象7的表面轮廓信息与作业工艺参数库进行比对，确定系统的初始作业轨迹。进一步说，初始作业轨迹包括机械手2的作业轨迹、并联承载装置3的姿态数据和移动平台1的运动轨迹，将确定的初始作业轨迹采用人工方式或自动传输方式输入给运动控制系统5，使机械手2执行相应的作业任务。
步骤3：系统稳定性监控：
在机械手2执行作业任务的过程中，由姿态传感器41检测移动平台1的姿态信息。由力传感器42检测移动平台1的载荷信息。
将姿态传感器41获取的姿态信息和力传感器42获取的载荷信息分别输入稳定性控制器6。
通过稳定性算法判定系统当前状态的稳定性：
若稳定，继续执行当前作业指令。
若不稳定，则由稳定性控制器6估算出并联承载装置3的姿态调整数据，并将该姿态调整数据经运动控制系统5发送给并联承载装置3。由并联承载装置3调整其自身的姿态、以及并联承载装置3在移动平台1表面的位置。
步骤4：在并联承载装置3姿态调整的同时，稳定性控制器6根据移动平台1的姿态信息和载荷信息、并联承载装置3的姿态调整信息、步骤2输入的机械手2的初始作业轨迹。通过稳定性算法规划，计算出机械手2的更新后最优作业轨迹，并将该更新后的最优作业轨迹经运动控制系统5发送给机械手2执行。机械手2根据更新后的最优作业轨迹指令调整关节的角度，使移动平台1所受的载荷分布均匀，实现系统的稳定作业。
进一步说，稳定性控制器6是是可编程的硬件模块或工控机，稳定性控制器6内置了稳定性算法，通过稳定性判定对作业轨迹进行优化。进一步说，稳定性控制器6是能够对移动平台1的姿态信息和载荷信息、并联承载装置3的姿态调整信息、机械手2的作业轨迹进行识别处理的硬件模块。
进一步说，稳定性算法是指根据移动平台1的姿态信息和载荷信息、并联承载装置3的姿态调整信息以及机械手2的作业轨迹，结合机械手2的动力学方程，所确定的机械手2的作业稳定性实时值β。
稳定性区域临界β0是由人工设定倾倒的临界点值。
在当前轨迹和采集数据信息下，若稳定性区域β大于等于给定的稳定性区域β0，则判定系统稳定。若小于给定的稳定性区域β0，则判定系统不稳定。
所述的作业工艺参数库的建立，是采用快速示教方式建立的。具体为：根据作业对象7的作业工艺的要求，考虑机械手2存在的关节间隙、关节和连杆柔性等非线性因素，运用正逆运动学分析机械手2的作业空间和奇异位置特征，基于作业过程末端运动的奇异规避，确定机械手2快速示教的最佳拖动轨迹，然后，通过示教路径点的优化，实现机械手2时间最优的作业轨迹规划。考虑示教拖动过程的人机耦合因素，并联承载装置3基于混合位置/力矩控制，通过姿态调整，实时补偿机械手2的重力及负载力矩，保证机械手2示教过程的安全可靠，基于此获取机械手2的作业轨迹和并联承载装置3的姿态数据。
采用本发明所述的作业平稳性控制方法的设备，结构如下：该硬件包括移动平台、并联承载装置、机械手、监测系统、运动控制系统和稳定性控制器。所述的并联承载装置的下平台与移动平台的上表面通过移动副联接，机械手的底座固定在并联承载装置的上平台上，机械手第一关节的驱动元件安装在并联承载装置的内部，所述的监测系统包括姿态传感器和力传感器，姿态传感器和力传感器安装在移动平台上用以检测移动平台的姿态和载荷信息。 并联承载装置的上平台的中部为网状辐射盘面，网状辐射盘面的中心设置有回转安装座，上平台的底面设置有加强筋板和球铰安装座，并联承载装置的下平台设置有移动导轨和传动螺母，上平台和下平台之间设置有刚度支撑杆。移动平台的上表面设置有导轨槽，导轨槽的一端为通槽，另一端为盲槽，移动平台的上表面与并联承载装置的下平台采用导轨副联接。加强筋板和球铰安装座在并联承载装置的上平台的底面成中心对称布置。加强筋板和球铰安装座均为3个，所述的每个球铰安装座均具有两个球窝。并联承载装置的驱动元件安装在并联承载装置的上平台和下平台之间，且成均匀分布。机械手具有单个或多个自由度。并联承载装置的驱动元件为电机驱动。机械手的驱动元件为电机驱动。
实施例1：
如图1和图2所示，一种基于混联机构的移动机械手，包括移动平台1、并联承载装置3、机械手2，并联承载装置3具有上平台31和下平台32，上平台31和下平台32之间设置有刚度支撑杆36。
如图3和图4所示，并联承载装置的上平台31的中部为网状辐射盘面，网状辐射盘面的中心设置有回转安装座313，上平台31的底面设置有加强筋板312和球铰安装座311，并联承载装置的下平台32设置有移动导轨34和传动螺母35。
如图5所示，移动平台1的上表面设置有导轨槽12，导轨槽12的一端为通槽，另一端为盲槽，移动平台1的上表面与并联承载装置3采用导轨副联接。并联承载装置3的驱动元件33均匀分布安装在并联承载装置3的上平台31和下平台32之间。机械手2具有六自由度，机械手2通过底座21固定在并联承载装置3的上平台31上，机械手2采用电机驱动，其中第一关节的驱动元件22安装在并联承载装置3的内部。
如图6所示，基于上述移动机械手，基于混联机构的移动机械手作业平稳性控制方法，还包括监测系统4、运动控制系统5和稳定性控制器6，监测系统4包括姿态传感器41和力传感器42，姿态传感器41和力传感器42安装在移动平台1上用以检测移动平台1的姿态和载荷信息。
本发明的基于混联机构的移动机械手作业平稳性控制方法，能够综合并联机构和串联机构的双重优点，提高了系统的刚度、工作空间、结构稳定性和作业灵活性，且能够通过实时检测机械手执行作业任务的过程中移动平台的姿态信息和载荷信息，实现系统作业平稳性的有效控制。

Claims (8)

1.基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，本方法所针对的移动机械手包括移动平台(1)、并联承载装置(3)、机械手(2)、监测系统(4)、运动控制系统(5)和稳定性控制器(6)；监测系统(4)用以检测移动平台(1)的姿态和载荷信息；移动机械手对作业对象(7)进行操作；其特征在于：按以下步骤执行：
步骤1：作业对象精确定位：
1.1对基于混联机构的移动机械手进行粗定位：将移动平台(1)运动到作业对象(7)附近位置；
1.2对基于混联机构的移动机械手进行精定位：将机械手(2)与作业对象(7)之间的相对位置进行匹配；
步骤2：输入初始作业轨迹；
人工将机械手(2)的初始作业轨迹输入到运动控制系统(5)；
步骤3：系统稳定性监控；
在机械手(2)执行作业任务的过程中，监测系统(4)实时检测移动平台(1)的姿态和载荷信息，并输入稳定性控制器(6)；由稳定性控制器(6)判定系统当前状态的稳定性：
若稳定，继续执行当前作业指令，直至完成本次作业指令；
若不稳定，由稳定性控制器(6)进行反馈控制：稳定性控制器(6)生成姿态调整指令，并发送给并联承载装置(3)执行，并联承载装置(3)按接收到的姿态调整指令调整自身的姿态，调整并联承载装置(3)在移动平台(1)表面的位置；并联承载装置(3)执行姿态调整指令后的姿态与位置数据，即为姿态调整信息；
随后，进入步骤4；
步骤4：根据移动平台(1)的姿态信息和载荷信息、并联承载装置(3)的姿态调整信息、步骤2输入的机械手(2)的初始作业轨迹，由稳定性控制器(6)规划更新后的最优作业轨迹，并经运动控制系统(5)发送给机械手(2)执行，使移动平台(1)所受的载荷分布均匀，实现系统的稳定作业。
2.根据权利要求1所述的基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，其特征在于：并联承载装置(3)具有上平台(31)和下平台(32)，上平台(31)和下平台(32)之间设置有刚度支撑杆(36)。
3.根据权利要求2所述的基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，其特征在于：移动平台(1)的上表面与并联承载装置(3)采用导轨副联接；并联承载装置(3)的驱动元件(33)均匀分布安装在并联承载装置(3)的上平台(31)和下平台(32)之间；机械手(2)具有六自由度；机械手(2)含有第一关节的驱动元件，第一关节的驱动元件安装在并联承载装置(3)的内部。
4.根据权利要求3所述的基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，其特征在于：监测系统(4)包括姿态传感器(41)和力传感器(42)，姿态传感器(41)和力传感器(42)安装在移动平台(1)上用以检测移动平台(1)的姿态和载荷信息；在机械手(2)上安装有视觉传感器(8)，视觉传感器(8)向监测系统(4)实时传输数据。
5.根据权利要求4所述的基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，其特征在于：姿态传感器(41)和力传感器(42)的数据输入给监测系统(4)，监测系统(4)与稳定性控制器(6)进行通信，稳定性控制器(6)与运动控制系统(5)进行通信。
6.根据权利要求4所述的基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，其特征在于：具体按如下步骤进行：
步骤1：移动机械手与作业对象之间的二级定位：
1.1根据作业对象(7)的空间位置信息，由运动控制系统(5)发出运动指令，控制移动平台(1)运动到作业对象(7)附近位置，完成第一级定位，即进行粗定位；
1.2由运动控制系统(5)发出运动指令，控制并调整机械手(2)的姿态，实现第二级定位，即进行精定位；
当作业对象(7)在机械手(2)的操作空间内时，则判定两者相对位置关系匹配；
当作业对象(7)在机械手(2)的操作空间范围之外时，则判定两者相互位置关系不匹配时；由并联承载装置(3)进行姿态调整：增加或减少机械手(2)与作业对象(7)之间的定位协调空间；
步骤2：输入初始作业轨迹：
机械手(2)与作业对象(7)之间的定位完成后，启动安装在机械手(2)上的视觉传感器(8)，对作业对象(7)的表面轮廓进行拍摄，将拍摄获取的作业对象(7)的表面轮廓信息与作业工艺参数库进行比对，确定系统的初始作业轨迹；将确定的初始作业轨迹采用人工方式或自动传输方式输入给运动控制系统(5)，使机械手(2)执行相应的作业任务；
步骤3：系统稳定性监控：
在机械手(2)执行作业任务的过程中，由姿态传感器(41)检测移动平台(1)的姿态信息；由力传感器(42)检测移动平台(1)的载荷信息；
将姿态传感器(41)获取的姿态信息和力传感器(42)获取的载荷信息分别输入稳定性控制器(6)；
通过稳定性算法判定系统当前状态的稳定性：
若稳定，继续执行当前作业指令；
若不稳定，则由稳定性控制器(6)估算出并联承载装置(3)的姿态调整数据，并将该姿态调整数据经运动控制系统(5)发送给并联承载装置(3)；由并联承载装置(3)调整其自身的姿态、以及并联承载装置(3)在移动平台(1)表面的位置；
步骤4：在并联承载装置(3)姿态调整的同时，稳定性控制器(6)根据移动平台(1)的姿态信息和载荷信息、并联承载装置(3)的姿态调整信息、步骤2输入的机械手(2)的初始作业轨迹，计算出机械手(2)的更新后最优作业轨迹，并将该更新后的最优作业轨迹经运动控制系统(5)发送给机械手(2)执行；机械手(2)根据更新后的最优作业轨迹指令调整关节的角度，使移动平台(1)所受的载荷分布均匀，实现系统的稳定作业。
7.根据权利要求6所述的基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，其特征在于：稳定性控制器(6)是可编程的硬件模块或工控机，稳定性控制器(6)内置了稳定性算法，通过稳定性判定对作业轨迹进行优化。
8.根据权利要求7所述的基于混联机构的移动机械手的作业平稳性控制方法，其特征在于：稳定性算法是指：根据移动平台(1)的姿态信息和载荷信息、并联承载装置(3)的姿态调整信息以及机械手(2)的作业轨迹，结合机械手(2)的动力学方程，所确定的机械手(2)的作业稳定性实时值β；稳定性区域临界β0是由人工设定倾倒的临界点值；在当前轨迹和采集数据信息下，若稳定性区域β大于等于给定的稳定性区域β0，则判定系统稳定；若小于给定的稳定性区域β0，则判定系统不稳定。
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