[發明專利]智能臂空間運動控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201410117938.1
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103914082B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 王建明;曾啟;賈劍峰
• 申請（專利權）人: 三一汽車制造有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G05B13/04;E04G21/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種智能臂空間運動控制方法，應用于具有n節臂架的智能臂，其中所述n大于等于2，其特征在于，所述智能臂空間運動控制方法包括：

接收各角度傳感器感測及發送的所述智能臂處于當前位置時各節臂架與水平面之間的夾角，并接收用于控制所述智能臂運動的遙控器發送的運動指令；

根據所述各節臂架與水平面之間的夾角、所述智能臂各節臂架的長度及所述運動指令計算所述智能臂從當前位置運動到目標位置時的坐標改變量；并根據所述坐標改變量確定約束條件，再根據預設的優化算法，同時結合各臂架動作能力和/或所述遙控器的手柄開度變化確定所述智能臂的相鄰兩節臂架之間的夾角在所述智能臂處于當前位置與目標位置時的角度差；

根據所述運動指令確定轉臺旋轉角度，并根據所述轉臺旋轉角度控制所述智能臂轉臺的運動，以及根據所述相鄰兩節臂架之間夾角的角度差控制所述智能臂臂架的運動。

2.根據權利要求1所述智能臂空間運動控制方法，其特征在于，所述優化算法以使所述智能臂的相鄰兩節臂架之間的夾角在所述智能臂處于當前位置與目標位置時的角度差的平方和最小為優化目標，所述優化目標表示為：

min(Σi=1n(Ki·Δθi)2)]]>

其中，系數K_i根據所述智能臂第i節臂架動作能力及所述遙控器的手柄開度變化確定；在i>1時Δθ_i為第i-1節臂架與第i節臂架之間的夾角在所述智能臂處于當前位置與目標位置時的角度差；Δθ₁為第1節臂架與水平面之間夾角在當前位置與目標位置時的變化量。

3.根據權利要求2所述智能臂空間運動控制方法，其特征在于，所述“結合各臂架動作能力確定所述智能臂的相鄰兩節臂架之間的夾角在所述智能臂處于當前位置與目標位置時的角度差”的步驟包括：

根據預設的所述智能臂各節臂架之間夾角的最大值及最小值，判斷所述智能臂在目標位置時各節臂架之間夾角是否在對應的所述最小值與所述最大值之間的范圍內；

將臂架之間夾角處于對應的所述最小值與所述最大值之間的范圍外的臂架對應的系數K_i確定為零，并重新確定所述智能臂中其他節臂與其相鄰臂架之間的夾角在所述智能臂處于當前位置與目標位置時的角度差。

4.根據權利要求2述智能臂空間運動控制方法，其特征在于，所述“結合各臂架動作能力確定所述智能臂的相鄰兩節臂架之間的夾角在所述智能臂處于當前位置與目標位置時的角度差”的步驟包括還包括：

根據預設的轉臺角度的最大值及最小值，判斷所述轉臺旋轉角度是否在所述轉臺角度的最小值與所述轉臺角度的最大值之間的范圍內；

在所述轉臺旋轉角度位于所述轉臺角度的最小值與所述轉臺角度的最大值之外的范圍時，停止所述智能臂各節臂架的動作。

5.根據權利要求3所述智能臂空間運動控制方法，其特征在于，所述“結合各臂架動作能力確定所述智能臂的相鄰兩節臂架之間的夾角在所述智能臂處于當前位置與目標位置時的角度差”的步驟包括還包括：

將臂架之間夾角處于對應的所述智能臂各節臂架之間夾角的最小值與最大值之間的范圍內且位于預設的增速范圍內的臂架對應的系數K_i減小，將臂架之間夾角處于對應的所述最小值與所述最大值之間的范圍內且位于預設的減速范圍內的臂架對應的系數K_i增大。