[發(fā)明專利]機(jī)械臂的過渡路徑的位姿同步方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811512911.7
• 申請(qǐng)日: 2018-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN109773780B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王效杰;鄧洪潔;鄭彥秋;林俐;熊圓圓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新時(shí)達(dá)機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 上海華祺知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31247
• 代理人: 劉衛(wèi)宇

本發(fā)明公開了一種機(jī)械臂的過渡路徑的位姿同步方法，其中，過渡路徑用于第一路徑與第二路徑之間的過渡，該機(jī)械臂的過渡路徑的位姿同步方法包括以下步驟：根據(jù)給定的姿態(tài)過渡范圍及已知的位置過渡路徑，確定待同步的姿態(tài)過渡路徑的起始點(diǎn)端點(diǎn)條件和結(jié)束點(diǎn)端點(diǎn)條件；根據(jù)待同步的姿態(tài)過渡路徑的起始點(diǎn)端點(diǎn)條件和結(jié)束點(diǎn)端點(diǎn)條件生成姿態(tài)過渡路徑。本發(fā)明還公開了一種機(jī)械臂的過渡路徑的位姿同步裝置。本發(fā)明能根據(jù)已生成的位置過渡路徑生成用同一節(jié)點(diǎn)規(guī)劃參數(shù)進(jìn)行同步的姿態(tài)過渡路徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械臂的路徑規(guī)劃技術(shù)。

背景技術(shù)

六自由度機(jī)械臂因其靈活的末端通常被作為通用型機(jī)械臂在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛使用，尤其是焊接、涂膠等。六自由度機(jī)械臂的六個(gè)自由度分別指機(jī)械臂末端可沿坐標(biāo)系的x、y、z軸平移以及繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)。在使機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先需要用戶根據(jù)任務(wù)給定若干示教點(diǎn)，并指定示教點(diǎn)間的路徑類型、是否需要圓滑以及其他運(yùn)動(dòng)屬性,然后，機(jī)械臂的控制系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)信息得到相應(yīng)路徑，并進(jìn)行速度規(guī)劃，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。在進(jìn)行路徑規(guī)劃時(shí)，往往需要將位置與姿態(tài)分別進(jìn)行規(guī)劃，再進(jìn)行同步。當(dāng)機(jī)械臂不同路徑間不需要圓滑時(shí)，執(zhí)行速度從0到0規(guī)劃，只需要按照比例進(jìn)行同步即可。但當(dāng)不同路徑需要圓滑時(shí)，由于不同路徑以及各種圓滑信息的不同，不能簡(jiǎn)單地采用比例的方式進(jìn)行同步。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種機(jī)械臂的過渡路徑的位姿同步方法，其能根據(jù)用戶給定的姿態(tài)過渡范圍及已生成的位置過渡路徑生成用同一節(jié)點(diǎn)規(guī)劃參數(shù)進(jìn)行同步的姿態(tài)過渡路徑。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種機(jī)械臂的過渡路徑的位姿同步方法，其中，過渡路徑用于第一路徑與第二路徑之間的過渡，該機(jī)械臂的過渡路徑的位姿同步方法包括以下步驟：

根據(jù)給定的姿態(tài)過渡范圍及已知的位置過渡路徑，確定待同步的姿態(tài)過渡路徑的起始點(diǎn)端點(diǎn)條件和結(jié)束點(diǎn)端點(diǎn)條件；

根據(jù)待同步的姿態(tài)過渡路徑的起始點(diǎn)端點(diǎn)條件和結(jié)束點(diǎn)端點(diǎn)條件生成姿態(tài)過渡路徑。

本發(fā)明的又一實(shí)施例還提供了一種機(jī)械臂的過渡路徑的位姿同步裝置，包括存儲(chǔ)器和處理器。存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序；處理器用于加載所述程序以執(zhí)行前述的位姿同步方法。

本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、進(jìn)行圓滑時(shí)，不同路徑間需要根據(jù)用戶給定的圓滑范圍確定過渡路徑范圍。當(dāng)位置與姿態(tài)同時(shí)存在時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例的位姿同步方法能根據(jù)已生成的位置過渡路徑生成用同一節(jié)點(diǎn)規(guī)劃參數(shù)進(jìn)行同步的姿態(tài)過渡路徑；

2、采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的位姿同步方法生成的過渡路徑可保證關(guān)節(jié)角具有與過渡路徑相同階次的連續(xù)性，并且與規(guī)劃路徑形式無關(guān)。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的機(jī)械臂的過渡路徑的位姿同步方法的示意圖。

圖2示出了若干段路徑相接的示意圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種機(jī)械臂的過渡路徑的位姿同步方法，其中，過渡路徑用于第一路徑與第二路徑之間的過渡，過渡路徑包括位置過渡路徑及姿態(tài)過渡路徑，該機(jī)械臂的過渡路徑的位姿同步方法包括以下步驟：

根據(jù)給定的姿態(tài)過渡范圍及已知的位置過渡路徑，確定待同步的姿態(tài)過渡路徑的起始點(diǎn)端點(diǎn)條件和結(jié)束點(diǎn)端點(diǎn)條件；

根據(jù)待同步的姿態(tài)過渡路徑的起始點(diǎn)端點(diǎn)條件和結(jié)束點(diǎn)端點(diǎn)條件生成姿態(tài)過渡路徑。

進(jìn)一步地，該機(jī)械臂的過渡路徑的位姿同步方法還包括以下步驟：

將所述位置過渡路徑和姿態(tài)過渡路徑進(jìn)行合成，得到位姿過渡路徑；

對(duì)該位姿過渡路徑進(jìn)行插補(bǔ)，得到離散的插補(bǔ)點(diǎn)；