[發明專利]多自由度機械手臂控制系統、方法、存儲介質、計算機

在審

• 申請號: 202010167333.9
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111216136A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 王罡;郭芳澤;吳定都
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發明屬于工業機器人技術領域，公開了一種多自由度機械手臂控制系統、方法、存儲介質、計算機，建立坐標系；進行建立的坐標系之間的變換，將坐標點的參考系由上一個轉換為下一個，確認末端點的位置坐標；確定ID6190旋轉模塊的旋轉角度，使得機械手臂正向面對目標點，求解個各選轉模塊的旋轉角度；通過對軌跡進行微分，逐段求解，然后通過調用機械手臂底層的控制接口實現整個聯動控制過程；使用自帶的EV?MRobot三維仿真系統和Matlab的機器人工具箱，顯示七自由度機械手臂的位姿。本發明避免機械臂出現同一空間坐標對應多個位姿的解；在聯動運動過程進行優化，提高機械手臂聯動的穩定性，減少抖動。

技術領域

本發明屬于工業機器人技術領域，尤其涉及一種多自由度機械手臂控制系統、方法、存儲介質、計算機。

背景技術

目前在工業機器人領域中，廣泛應用的機械手臂多是四自由度的。多自由度機械手臂在實際運用中普及度不高，存在求解復雜、聯動運動抖動等問題。

綜上所述，現有技術存在的問題是：目前多自由度機械手臂存在求解復雜、聯動運動抖動。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種多自由度機械手臂控制系統、方法、存儲介質、計算機。

本發明是這樣實現的，一種多自由度機械手臂控制方法，所述多自由度機械手臂控制方法包括以下步驟：

第一步，統一3軸設置、統一坐標系建立坐標系；進行坐標系之間的變換，將坐標點的參考系由上一個轉換為下一個，通過坐標系的疊加推導出末端點坐標方程組，確認末端點的位置坐標。推導過程詳見表1，最終末端點位置方程組：在X軸上的等式：

X＝(-((L8+L7)*sin(f)*cos(e)*sin(d)+((L8+L7)*cos(f)+L6+L5)*cos(d)+L4+L3))*cos(a)-(-((-(((L8+L7)*sin(f)*cos(e)*cos(d)-((L8+L7)*cos(f)+L6+L5)*sin(d))*cos(c)-((L8+L7)*sin(f)*sin(e))*sin(c)))*cos(b)-((L8+L7)*sin(f)*cos(e)*sin(d)+((L8+L7)*cos(f)+L6+L5)*cos(d)+L4+L3)*sin(b)))*sin(a)

在Y軸上的等式：

Y＝(-((L8+L7)*sin(f)*cos(e)*sin(d)+((L8+L7)*cos(f)+L6+L5)*cos(d)+L4+L3))*sin(a)+(-((-(((L8+L7)*sin(f)*cos(e)*cos(d)-((L8+L7)*cos(f)+L6+L5)*sin(d))*cos(c)-((L8+L7)*sin(f)*sin(e))*sin(c)))*cos(b)-((L8+L7)*sin(f)*cos(e)*sin(d)+((L8+L7)*cos(f)+L6+L5)*cos(d)+L4+L3)*sin(b)))*cos(a)

在z軸上的等式：

z＝(-(((L8+L7)*sin(f)*cos(e)*cos(d)-((L8+L7)*cos(f)+L6+L5)*sin(d))*cos(c)-((L8+L7)*sin(f)*sin(e))*sin(c)))*sin(b)+((L8+L7)*sin(f)*cos(e)*sin(d)+((L8+L7)*cos(f)+L6+L5)*cos(d)+L4+L3)*cos(b)+L2+L1。

表1

表1：坐標解析推導過程

第二步，確定ID6190旋轉模塊的旋轉角度，使得機械手臂正向面對目標點，求解個各選轉模塊的旋轉角度；