[發(fā)明專利]機(jī)械臂控制方法、機(jī)械臂控制裝置、計(jì)算設(shè)備及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911418029.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN113119104B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林澤才;安昭輝;陳金亮;劉益彰;龐建新;熊友軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16;B25J13/08;B25J19/02
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 李木燕

1.一種機(jī)械臂控制方法，其特征在于，機(jī)械臂具有N個(gè)冗余自由度和M個(gè)關(guān)節(jié)，所述M個(gè)關(guān)節(jié)分別控制所述機(jī)械臂在對(duì)應(yīng)的M個(gè)自由度上運(yùn)動(dòng)，所述N和M均為大于0的整數(shù)，且N小于M，所述機(jī)械臂控制方法包括：

獲取至少一個(gè)傳感設(shè)備采集的位姿信息，所述位姿信息包括關(guān)于目標(biāo)物體的位姿的信息；

獲得所述位姿信息與所述機(jī)械臂中的關(guān)節(jié)的映射關(guān)系；

根據(jù)所述位姿信息和所述映射關(guān)系，確定所述機(jī)械臂的當(dāng)前臂角值；

根據(jù)所述M個(gè)關(guān)節(jié)中的每一個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度與臂角的關(guān)系、所述位姿信息以及所述當(dāng)前臂角值，獲得各個(gè)關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度值；

在獲得各個(gè)關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度值之后，還包括：

若存在至少一個(gè)關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度值不在對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，則在預(yù)設(shè)角度區(qū)間內(nèi)，以所述當(dāng)前臂角值為初始值并以預(yù)設(shè)角度間隔依次獲得待檢測臂角值，并且每次獲得一個(gè)待檢測臂角值時(shí)，對(duì)于所述待檢測臂角值，基于所述M個(gè)關(guān)節(jié)中的每一個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度與所述臂角的關(guān)系，獲得各個(gè)關(guān)節(jié)的待驗(yàn)證關(guān)節(jié)角度，直到存在一個(gè)待檢測臂角值，使得所述待檢測臂角值所對(duì)應(yīng)的各個(gè)關(guān)節(jié)的待驗(yàn)證關(guān)節(jié)角度分別在對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，或者，直到遍歷所述預(yù)設(shè)角度區(qū)間；

若遍歷所述預(yù)設(shè)角度區(qū)間之后，不存在待檢測臂角值，使得所述待檢測臂角值所對(duì)應(yīng)的各個(gè)關(guān)節(jié)的待驗(yàn)證關(guān)節(jié)角度分別在對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，則對(duì)于對(duì)應(yīng)的目標(biāo)角度值不在對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的關(guān)節(jié)，確定所述關(guān)節(jié)的控制角度為在對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的同時(shí)，與對(duì)應(yīng)的目標(biāo)角度值的差值最小的角度。

2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂控制方法，其特征在于，在獲得各個(gè)關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度值之后，還包括：

若各個(gè)關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度值分別在對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，則根據(jù)各個(gè)關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度值，控制所述機(jī)械臂。

3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂控制方法，其特征在于，所述M個(gè)關(guān)節(jié)按其在所述機(jī)械臂上的位置，劃分為上部關(guān)節(jié)、中部關(guān)節(jié)以及下部關(guān)節(jié)；

所述根據(jù)所述位姿信息和所述映射關(guān)系，確定所述機(jī)械臂的當(dāng)前臂角值，包括：

若所述位姿信息包括肘部位姿信息、腕部位姿信息和肩部位姿信息，則根據(jù)所述肘部位姿信息、腕部位姿信息和肩部位姿信息，獲得所述當(dāng)前臂角值，其中，所述肘部位姿信息與所述機(jī)械臂的中部關(guān)節(jié)的位姿相對(duì)應(yīng)，所述腕部位姿信息與所述機(jī)械臂的下部關(guān)節(jié)的位姿相對(duì)應(yīng)，所述肩部位姿信息與所述機(jī)械臂的上部關(guān)節(jié)的位姿相對(duì)應(yīng)。

4.如權(quán)利要求3所述的機(jī)械臂控制方法，其特征在于，所述若所述位姿信息包括肘部位姿信息、腕部位姿信息和肩部位姿信息，則根據(jù)所述肘部位姿信息、腕部位姿信息和肩部位姿信息，獲得所述當(dāng)前臂角值，包括：

若所述位姿信息包括肘部位姿信息、腕部位姿信息和肩部位姿信息，則根據(jù)所述肘部位姿信息獲得肘部關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)所述腕部位姿信息獲得腕部關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)，并根據(jù)所述肩部位姿信息獲得肩部關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)；

根據(jù)所述肘部關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)、所述腕部關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)和所述肩部關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)，獲得目標(biāo)平面的第一法向量，其中，所述目標(biāo)平面與參考平面的夾角為所述當(dāng)前臂角值；

獲得在所述M個(gè)關(guān)節(jié)中的指定關(guān)節(jié)處于預(yù)設(shè)角度時(shí)，肘部的參考坐標(biāo)；

根據(jù)所述參考坐標(biāo)，獲得參考平面的第二法向量；

根據(jù)所述第一法向量和第二法向量，獲得所述當(dāng)前臂角值。