[發明專利]一種通過電腦動畫輔助機械臂控制的方法和系統

在審

• 申請號: 201910657564.5
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110405760A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 劉曉輝;王建寬
• 申請（專利權）人: 上海景吾智能科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 劉秋香

1.一種通過電腦動畫輔助機械臂控制的方法，其特征在于，包括：

通過電腦動畫處理獲得機器人的機械臂動作的理想路徑；

根據所述理想路徑對機器人的機械臂進行運動規劃，得到所述機械臂的運動軌跡；

將所述運動軌跡預存于機器人內部，得到動作文件；

根據所述機器人接收到的輸入信息，從預存于機器人內部的動作文件中選擇目標動作的運動軌跡，根據所述運動軌跡控制所述機器人執行相應的機械臂運動。

2.根據權利要求1所述的通過電腦動畫輔助機械臂控制的方法，其特征在于，所述根據所述理想路徑對機器人的機械臂進行運動規劃，得到所述機械臂的運動軌跡包括：

根據機器人的運動約束，對所述理想路徑進行處理，得到所述機械臂的運動軌跡。

3.根據權利要求2所述的通過電腦動畫輔助機械臂控制的方法，其特征在于，所述根據機器人的運動約束，對所述理想路徑進行處理包括：

從所述理想路徑中提取出每個時刻機械臂的每個關節點所在的空間位置；

根據所述空間位置的變化計算每個時刻每個關節點的加速度和速度；

當存在關節點的加速度超過對應關節電機的最大加速度，和/或關節點的速度超過對應關節電機的最大速度時，則通過增加運動時長，采用不超過所述最大加速度的加速度和不超過所述最大速度的速度運動，以到達相同的空間位置。

4.根據權利要求3所述的通過電腦動畫輔助機械臂控制的方法，其特征在于，所述根據機器人的運動約束，對所述理想路徑進行處理還包括：

根據理想減速曲線對所述理想路徑的動作結束段的各個時刻各個關節點的空間位置進行調整，以保證動作結束平滑。

5.根據權利要求1所述的通過電腦動畫輔助機械臂控制的方法，其特征在于，所述將所述運動軌跡預存于機器人內部，得到動作文件之后還包括：

在機器人的輸出端根據所述理想路徑動態顯示理想的手臂運動，以及根據所述運動軌跡動態顯示所述機械臂的模擬運動。

6.根據權利要求1所述的通過電腦動畫輔助機械臂控制的方法，其特征在于，所述將所述運動軌跡預存于機器人內部，得到動作文件之后還包括：

在已訂閱機器人運動規劃的手機終端上，根據所述理想路徑動態顯示理想的手臂運動，以及根據所述運動軌跡動態顯示所述機械臂的模擬運動。

7.一種通過電腦動畫輔助機械臂控制的系統，其特征在于，包括：

動畫處理模塊，用于通過電腦動畫處理獲得機器人的機械臂動作的理想路徑；

運動規劃模塊，用于根據所述理想路徑對機器人的機械臂進行運動規劃，得到所述機械臂的運動軌跡；

存儲模塊，用于將所述運動軌跡預存于機器人內部，得到動作文件；

執行模塊，用于根據所述機器人接收到的輸入信息，從預存于機器人內部的動作文件中選擇目標動作的運動軌跡，根據所述運動軌跡控制所述機器人執行相應的機械臂運動。

8.根據權利要求7所述的通過電腦動畫輔助機械臂控制的系統，其特征在于：

所述運動規劃模塊，進一步用于根據機器人的運動約束，對所述理想路徑進行處理，得到所述機械臂的運動軌跡。

9.根據權利要求8所述的通過電腦動畫輔助機械臂控制的系統，其特征在于：

所述運動規劃模塊，進一步用于從所述理想路徑中提取出每個時刻機械臂的每個關節點所在的空間位置；根據所述空間位置的變化計算每個時刻每個關節點的加速度和速度；當存在關節點的加速度超過對應關節電機的最大加速度，和/或關節點的速度超過對應關節電機的最大速度時，則通過增加運動時長，采用不超過所述最大加速度的加速度和不超過所述最大速度的速度運動，以到達相同的空間位置。

10.根據權利要求7所述的通過電腦動畫輔助機械臂控制的系統，其特征在于，還包括：

顯示模塊，用于在機器人的輸出端根據所述理想路徑動態顯示理想的手臂運動，以及根據所述運動軌跡動態顯示所述機械臂的模擬運動。