[發(fā)明專利]四軸機械臂的位置確定方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810691166.0
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108858162B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊開紅
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州視源電子科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J9/06;B25J9/16
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 王思楠;劉芳

本發(fā)明提供一種四軸機械臂的位置確定方法和裝置。四軸機械臂的位置確定方法包括：獲取四軸機械臂上關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)值；根據(jù)所述關(guān)節(jié)值、所述四軸機械臂的正運動學(xué)模型和所述四軸機械臂上手抓的平面幾何模型，獲得所述手抓的平面幾何模型的位置信息；根據(jù)所述手抓的平面幾何模型、所述手抓的平面幾何模型的位置信息、障礙物的平面幾何模型和所述障礙物的平面幾何模型的位置信息，獲得所述手抓相對于所述障礙物的距離和方向；其中，所述方向指示了所述手抓遠(yuǎn)離所述障礙物的方向。本發(fā)明提供的四軸機械臂的位置確定方法，提升了手抓與障礙物之間位置關(guān)系的準(zhǔn)確性和豐富性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種四軸機械臂的位置確定方法和裝置。

背景技術(shù)

選擇順應(yīng)性裝配機器手臂(Selective Compliance Assembly Robot Arm，SCARA)是一種圓柱坐標(biāo)型的特殊類型的工業(yè)機器人。其中，四軸SCARA機器臂具有3個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其軸線相互平行，可以在平面內(nèi)進行定位和定向。四軸SCARA機器臂還具有一個移動關(guān)節(jié)，可以完成末端件(例如，手抓)垂直于平面的運動。

在一些情況下，我們需要獲得機械臂與環(huán)境中的障礙物之間的位置關(guān)系，從而判斷在一定位姿下的機械臂是否與障礙物產(chǎn)生碰撞，并進行機械臂的路徑規(guī)劃或者運動規(guī)劃。目前，僅能夠獲得機械臂與障礙物之間的距離，并且該距離為正。也就是說，僅能夠獲得機械臂與障礙物沒有發(fā)生碰撞時兩者之間的距離。

但是，上述機械臂與障礙物之間的位置關(guān)系過于簡單，降低了路徑規(guī)劃或者運動規(guī)劃的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種四軸機械臂的位置確定方法和裝置，提升了手抓與障礙物之間位置關(guān)系的準(zhǔn)確性和豐富性。

第一方面，本發(fā)明提供一種四軸機械臂的位置確定方法，包括：

獲取四軸機械臂上關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)值；

根據(jù)所述關(guān)節(jié)值、所述四軸機械臂的正運動學(xué)模型和所述四軸機械臂上手抓的平面幾何模型，獲得所述手抓的平面幾何模型的位置信息；

根據(jù)所述手抓的平面幾何模型、所述手抓的平面幾何模型的位置信息、障礙物的平面幾何模型和所述障礙物的平面幾何模型的位置信息，獲得所述手抓相對于所述障礙物的距離和方向；其中，所述方向指示了所述手抓遠(yuǎn)離所述障礙物的方向。

第二方面，本發(fā)明提供一種四軸機械臂的位置確定裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取四軸機械臂上關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)值；

處理模塊，用于根據(jù)所述關(guān)節(jié)值、所述四軸機械臂的正運動學(xué)模型和所述四軸機械臂上手抓的平面幾何模型，獲得所述手抓的平面幾何模型的位置信息；

根據(jù)所述手抓的平面幾何模型、所述手抓的平面幾何模型的位置信息、障礙物的平面幾何模型和所述障礙物的平面幾何模型的位置信息，獲得所述手抓相對于所述障礙物的距離和方向；其中，所述方向指示了所述手抓遠(yuǎn)離所述障礙物的方向。

第三方面，本發(fā)明提供一種四軸機械臂的位置確定設(shè)備，包括處理器、存儲器和收發(fā)器，存儲器用于存儲指令，收發(fā)器用于和其他設(shè)備通信，處理器用于執(zhí)行存儲器中存儲的指令，以使四軸機械臂的位置確定設(shè)備執(zhí)行上述第一方面的方法。

第四方面，本申請實施例提供一種存儲介質(zhì)，包括：可讀存儲介質(zhì)和計算機程序，所述計算機程序用于實現(xiàn)第一方面任一項所述的方法。

本發(fā)明提供一種四軸機械臂的位置確定方法和裝置，將手抓和障礙物建模為平面幾何模型。通過四軸機械臂上關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)值、四軸機械臂的正運動學(xué)模型、手抓的平面幾何模型和障礙物的平面幾何模型，可以獲得手抓相對于障礙物的距離和方向。提升了手抓與障礙物之間位置關(guān)系的準(zhǔn)確性和豐富性，為后續(xù)四軸機械臂的路徑規(guī)劃或者運動規(guī)劃提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。

附圖說明