[發(fā)明專利]一種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)和機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910356422.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN110000793A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李淼;閆琳;王志文;楊帆;艾勝;龍會(huì)才;付中濤;張敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢庫(kù)柏特科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;陳振玉

1.一種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，包括：

根據(jù)與工件對(duì)應(yīng)的三維點(diǎn)云圖集合構(gòu)建工件三維模型；

根據(jù)所述工件三維模型在線規(guī)劃運(yùn)動(dòng)軌跡；

當(dāng)機(jī)器人沿著所述運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，檢測(cè)所述機(jī)器人是否發(fā)生碰撞，若是，則重新在線規(guī)劃所述運(yùn)動(dòng)軌跡，直至所述機(jī)器人停止碰撞，若否，則控制所述機(jī)器人沿著所述運(yùn)動(dòng)軌跡持續(xù)運(yùn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，根據(jù)與工件對(duì)應(yīng)的三維點(diǎn)云圖集合構(gòu)建工件三維模型，具體包括：

獲取所述工件在深度相機(jī)坐標(biāo)系中的所述三維點(diǎn)云圖集合；

依據(jù)外點(diǎn)判斷函數(shù)從所述三維點(diǎn)云圖集合中識(shí)別出符合局部法線外點(diǎn)約束條件的第一三維點(diǎn)云集合；

依據(jù)齊次變換方程將所述第一三維點(diǎn)云集合從所述深度相機(jī)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到機(jī)器人基坐標(biāo)系中；

依據(jù)移動(dòng)最小二乘模型對(duì)所述機(jī)器人基坐標(biāo)系中的所述第一三維點(diǎn)云集合進(jìn)行平滑處理，得到第二三維點(diǎn)云集合；

依據(jù)三角剖分模型對(duì)所述第二三維點(diǎn)云集合進(jìn)行三角網(wǎng)構(gòu)建，得到機(jī)器人基坐標(biāo)系中的所述工件三維模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，根據(jù)所述工件三維模型在線規(guī)劃運(yùn)動(dòng)軌跡，具體包括：

在極坐標(biāo)系中生成二維路徑；

依據(jù)極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方程將所述二維路徑從所述極坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到機(jī)器人基坐標(biāo)系中；

在所述工件三維模型上生成與所述機(jī)器人基坐標(biāo)系中的所述二維路徑映射的三維路徑；

基于所述三維路徑規(guī)劃所述運(yùn)動(dòng)軌跡。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，在所述工件三維模型上生成與所述機(jī)器人基坐標(biāo)系中的所述二維路徑映射的三維路徑，具體包括：

在所述機(jī)器人基坐標(biāo)系中的所述二維路徑上確定多個(gè)離散點(diǎn)；

分別獲取各個(gè)所述離散點(diǎn)在所述機(jī)器人基坐標(biāo)系中的第一三維坐標(biāo)，以及分別獲取及與各個(gè)所述離散點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的第一法向量，其中，各個(gè)所述第一三維坐標(biāo)均是基于所述極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方程將各個(gè)極坐標(biāo)從所述極坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到所述機(jī)器人基坐標(biāo)系中得到，各個(gè)所述極坐標(biāo)均是以所述極坐標(biāo)系中的極經(jīng)和極角為參數(shù)且用以表示極點(diǎn)在所述二維路徑上的位置；

基于射線方程分別對(duì)各個(gè)所述第一三維坐標(biāo)及與所述第一三維坐標(biāo)一一對(duì)應(yīng)的各個(gè)所述第一法向量進(jìn)行計(jì)算，得到對(duì)應(yīng)的第二三維坐標(biāo)；

基于各個(gè)所述第二三維坐標(biāo)在所述機(jī)器人基坐標(biāo)系中生成對(duì)應(yīng)的射線；

在所述工件三維模型上分別確定與各條所述射線相交的三角面片及在所述三角面片上的交點(diǎn)；

在所述工件三維模型上分別生成與各個(gè)所述交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的原路標(biāo)，所述原路標(biāo)是以所述交點(diǎn)在所述機(jī)器人坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)和從所述交點(diǎn)向?qū)?yīng)的所述三角面片外側(cè)延伸的第二法向量為參數(shù)表示且用于表征三維路徑中的三維路徑點(diǎn)，以供在所述工件三維模型上生成三維路徑；

在任意相鄰兩個(gè)所述原路標(biāo)之間插入新路標(biāo)，得到所述三維路徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，所述極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方程具體為：

其中，x^a、y^a和z^a分別表示任一所述第一三維坐標(biāo)中的一個(gè)坐標(biāo)值，r_t表示任一所述第一三維坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的所述極經(jīng)，t表示任一所述第一三維坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的所述極角，C表示常量；

所述射線方程具體為：

其中，Y_i^a和分別表示第i個(gè)所述第二三維坐標(biāo)中的一個(gè)坐標(biāo)值，和分別表示第i個(gè)所述第一三維坐標(biāo)中的一個(gè)坐標(biāo)值，表示第i個(gè)所述第一法向量中與所述坐標(biāo)值對(duì)應(yīng)的一維向量，表示第i個(gè)所述第一法向量中與所述坐標(biāo)值對(duì)應(yīng)的一維向量，表示第i個(gè)所述第一法向量中與所述坐標(biāo)值對(duì)應(yīng)的一維向量，d表示第i個(gè)所述第一法向量所對(duì)應(yīng)的權(quán)重值。