[發明專利]機械臂的過渡路徑的位姿同步方法及裝置

有效

• 申請號: 201811512911.7
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109773780B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 王效杰;鄧洪潔;鄭彥秋;林俐;熊圓圓
• 申請（專利權）人: 上海新時達機器人有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所(普通合伙) 31247
• 代理人: 劉衛宇

1.一種機械臂的過渡路徑的位姿同步方法，所述過渡路徑用于第一路徑與第二路徑之間的過渡，其特征在于，所述的機械臂的過渡路徑的位姿同步方法包括以下步驟：

根據給定的姿態過渡范圍及已知的位置過渡路徑，確定待同步的姿態過渡路徑的起始點端點條件和結束點端點條件；

根據待同步的姿態過渡路徑的起始點端點條件和結束點端點條件生成姿態過渡路徑；

所述的根據給定的姿態過渡范圍及已知的位置過渡路徑，確定待同步的姿態過渡路徑的起始點端點條件和結束點端點條件，具體包括：

通過計算獲得過渡路徑的姿態插補函數在所述起始點的姿態值；

通過計算獲得過渡路徑的姿態插補函數在所述起始點關于位置路程的一階左導數和二階左導數；

通過計算獲得過渡路徑的姿態插補函數所述起始點關于位置路程的一階右導數和二階右導數；

使過渡路徑的姿態插補函數在起始點關于位置路程的一階左導數與過渡路徑的姿態插補函數在起始點關于位置路程的一階右導數相等，過渡路徑的姿態插補函數在起始點關于位置路程的二階左導數與過渡路徑的姿態插補函數在起始點處關于位置路程的二階右導數相等，得到待同步的姿態過渡路徑的起始點端點條件；

通過計算獲得過渡路徑的姿態插補函數在所述結束點的姿態值；

通過計算獲得過渡路徑的姿態插補函數在所述結束點關于位置路程的一階左導數和二階左導數；

通過計算獲得過渡路徑的姿態插補函數在所述結束點關于位置路程的一階右導數和二階右導數；

使過渡路徑的姿態插補函數在結束點關于位置路程的一階左導數與過渡路徑的姿態插補函數在結束點關于位置路程的一階右導數相等，過渡路徑的姿態插補函數在結束點關于位置路程的二階左導數與過渡路徑的姿態插補函數在結束點處關于位置路程的二階右導數相等，得到待同步的姿態過渡路徑的結束點端點條件。

2.如權利要求1所述的機械臂的過渡路徑的位姿同步方法，其特征在于，待同步的姿態過渡路徑的起始點端點條件為：

Q(0)＝Q₁(θ₁₂/θ₁)

其中，Q(v)為過渡路徑的姿態插補函數，v為過渡路徑的節點規劃參數，v∈[0,1]；u為非過渡路徑的節點規劃參數，Q₁(u)為第一路徑的非過渡段的姿態插補函數；s為位置路程；θ₁為A點到B點的姿態路程長度，θ₁₁為A點到P₁₁點的姿態路程長度，θ₁₂為A點到P₁₂點的姿態路程長度；L₁₁為A點到P₁₁點的位置路程長度，L₁₂為A點到P₁₂點的位置路程長度；B點為所述第一路徑和所述第二路徑在不進行圓滑過渡時的相接點；P₁₁點為第三路徑和第一路徑之間的過渡曲線與第一路徑的相交點，所述第三路徑和第一路徑在不進行圓滑過渡時的相接點為A點；P₁₂為過渡路徑的起始點。

3.如權利要求1所述的機械臂的過渡路徑的位姿同步方法，其特征在于，待同步的姿態過渡路徑的結束點端點條件為：

Q(1)＝Q₂(θ₂₁/θ₂)

其中，Q(v)為過渡路徑的姿態插補函數，v為過渡路徑的節點規劃參數，v∈[0,1]；u為非過渡路徑的節點規劃參數，Q₂(u)為第二路徑的非過渡段的姿態插補函數；s為位置路程；θ₂為B點到C點的姿態路程長度，θ₂₁為B點到P₂₁點的姿態路程長度，θ₂₂為B點到P₂₂點的姿態路程長度；L₂₁為B點到P₂₁點的位置路程長度，L₂₂為B點到P₂₂點的位置路程長度；B點為所述第一路徑和所述第二路徑在不進行圓滑過渡時的相接點；P₂₂點為第四路徑和第二路徑之間的過渡曲線與第二路徑的相交點，所述第四路徑和第二路徑在不進行圓滑過渡時的相接點為C點；P₂₁為過渡路徑的結束點。