[發明專利]機械臂作業控制方法、控制設備及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202011017129.5
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112171673B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 姜欣;李康;陳大元;劉云輝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃廣龍

1.機械臂作業控制方法，所述機械臂設有初始關節和至少一個目標關節，所述機械臂的末端設有末端執行器，其特征在于，包括：

獲取初始關節位置信息、當前臂形信息；

根據所述初始關節位置信息、所述當前臂形信息得到目標關節當前位姿信息；

獲取預設末端位姿信息，根據所述初始關節位置信息、所述預設末端位姿信息得到笛卡爾路徑；

根據所述笛卡爾路徑得到預設末端子路徑位置信息；

根據所述預設末端子路徑位置信息、末端當前位姿信息得到位姿誤差信息；

根據所述位姿誤差信息進行梯度投影處理及冗余分解并獲得關節增量信息；

根據所述目標關節當前位姿信息、所述關節增量信息調節所述目標關節的位姿；

根據所述預設末端位姿信息得到末端速度信息，根據所述目標關節當前位姿信息得到目標關節速度信息；

根據所述末端速度信息、所述目標關節速度信息、雅克比矩陣得到目標關節速度信息通解；

根據所述目標關節當前位姿信息、所述關節增量信息、所述目標關節速度信息通解調節所述目標關節的位姿。

2.根據權利要求1所述的機械臂作業控制方法，其特征在于，包括：

預設權矩陣為單位矩陣，并根據所述雅克比矩陣的廣逆矩陣、矢量信息、所述末端速度信息獲取所述目標關節速度信息通解。

3.根據權利要求2所述的機械臂作業控制方法，其特征在于，還包括：

對所述笛卡爾路徑進行離散化及軌跡插值處理以生成若干笛卡爾子路徑并得到所述預設末端子路徑位置信息；

根據所述預設末端子路徑位置信息、所述末端當前位姿信息得到位姿誤差信息；

根據所述位姿誤差信息得到所述關節增量信息，并對所述關節增量信息進行迭代得到相鄰關節的關節增量信息。

4.根據權利要求1所述的機械臂作業控制方法，其特征在于，還包括：

根據所述機械臂的阻抗特性，調節所述機械臂的末端接觸力與末端位置的關系；

根據所述機械臂的末端接觸力與末端位置的關系得到第一目標阻抗模型；

根據所述第一目標阻抗模型調節所述末端執行器的輸出功率。

5.根據權利要求4所述的機械臂作業控制方法，其特征在于，還包括：根據目標末端接觸力與實際接觸力得到接觸力偏差值；

根據所述第一目標阻抗模型、所述接觸力偏差值得到第二目標阻抗模型；

根據所述第二目標阻抗模型調節所述末端執行器的輸出功率。

6.根據權利要求5所述的機械臂作業控制方法，其特征在于，還包括：根據所述位姿誤差信息、第二目標阻抗模型調節所述機械臂的末端接觸力與末端位置；

或，

根據所述接觸力偏差值、第二目標阻抗模型調節所述機械臂的末端接觸力與末端位置。

7.根據權利要求6所述的機械臂作業控制方法，其特征在于，還包括：所述末端執行器中設有末端電機；

根據期望系統剛度、角度差值、期望系統阻尼、速度差值得到阻抗系統輸出力矩；

根據阻抗系統輸出力矩、實際力矩得到力矩誤差；

根據所述力矩誤差調節所述末端電機的輸出力矩。

8.機械臂控制設備，其特征在于，包括：

至少一個處理器，以及，

與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，

所述存儲器存儲有指令，所述指令被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器執行所述指令時實現如權利要求1至7任一項所述的機械臂作業控制方法。

9.計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機可執行指令，所述計算機可執行指令用于使計算機執行如權利要求1至7任一項所述的機械臂作業控制方法。