[發明專利]機械臂控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201710775152.2
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107414836B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 韓業鑫;肖冬;張震
• 申請（專利權）人: 智造未來（北京）機器人系統技術有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務所(普通合伙) 11818
• 代理人: 王振佳

本發明提供一種機械臂控制方法及裝置，應用于控制設備，所述方法包括：獲得第一搖桿的搖桿參數并計算規劃第一機械臂的運動路徑和/或獲得第二搖桿的搖桿參數并計算規劃第二機械臂的運動路徑。基于預設三維模型對第一機械臂和/或第二機械臂的運動路徑進行碰撞檢測，并根據檢測結果更新第一機械臂和/或第二機械臂在預設三維模型中的姿態位置。根據更新后的預設三維模型控制電機驅動所述第一機械臂和/或第二機械臂完成對應動作。由此，通過優化機械臂的運動路徑，可更加靈活、高效地對機械臂進行控制。并且，通過提高機械臂的響應速度，根據預設三維模型對機械臂進行實時碰撞檢測，進一步提升了機甲的駕駛安全性。

技術領域

本發明涉及機器人控制技術領域，具體而言，涉及一種機械臂控制方法及裝置。

背景技術

隨著科技的不斷發展，能夠讓體驗者在機甲內部通過操控機甲體驗娛樂戰斗的大型載人機甲逐漸出現。其中，如何對機甲的機械臂進行靈活控制對于機甲控制來說至關重要。在全世界規模內，對機甲的機械臂進行控制的方案主要有以下幾種：

1.日本的KR-01采用等關節映射方式進行機械臂控制，通過控制等比縮小的小型機械臂的各個關節的運動，來實現大型機械臂的隨動。這種方式的缺點在于：控制效率低，駕駛過程中，隨著機甲的運動顛簸，機載的小型機械臂的各個關節角度會發生偏差，導致大型機械臂的控制精度變差。

2.美國的Megabot采用搖桿方式控制機甲的機械臂運動，由于沒有規劃機械臂的運動路徑，僅能實現機械臂的簡單運動，無法完成高精度復雜的機械臂控制。

3.韓國的大型載人機甲采用外骨骼的方式，即控制機甲的機械臂跟隨人的手臂進行移動。缺點在于，人的手臂無法做出的動作，機甲機械臂也無法做出，限制了機械臂的靈活性。

發明內容

為了克服現有技術中的上述不足，本發明提供一種機械臂控制方法及裝置，其通過優化機械臂的運動路徑，可更加靈活、高效、安全地對機械臂進行控制。

本發明的第一目的在于提供一種機械臂控制方法，應用于控制設備，所述控制設備分別與第一搖桿、第二搖桿及用于驅動機械臂運動的多個電機通信連接，其中，所述機械臂包括第一機械臂及第二機械臂，所述第一搖桿控制第一機械臂，所述第二搖桿控制第二機械臂，所述方法包括：

獲得第一搖桿的搖桿參數并計算規劃第一機械臂的運動路徑和/或獲得第二搖桿的搖桿參數并計算規劃第二機械臂的運動路徑；

基于預設三維模型對第一機械臂和/或第二機械臂的運動路徑進行碰撞檢測，并根據檢測結果更新第一機械臂和/或第二機械臂在預設三維模型中的姿態位置；

根據更新后的預設三維模型控制電機驅動所述第一機械臂和/或第二機械臂完成對應動作。

本發明的第二目的在于提供一種機械臂控制裝置，應用于控制設備，所述控制設備分別與第一搖桿、第二搖桿及用于驅動機械臂運動的多個電機通信連接，其中，所述機械臂包括第一機械臂及第二機械臂，所述第一搖桿控制第一機械臂，所述第二搖桿控制第二機械臂，所述裝置包括：

路徑規劃模塊，用于獲得第一搖桿的搖桿參數并計算規劃第一機械臂的運動路徑和/或獲得第二搖桿的搖桿參數并計算規劃第二機械臂的運動路徑；

碰撞檢測模塊，用于基于預設三維模型對第一機械臂和/或第二機械臂的運動路徑進行碰撞檢測，并根據檢測結果更新第一機械臂和/或第二機械臂在預設三維模型中的姿態位置；

控制模塊，用于根據更新后的預設三維模型控制電機驅動所述第一機械臂和/或第二機械臂完成對應動作。

相對于現有技術而言，本發明具有以下有益效果：