[發(fā)明專利]混聯(lián)主從映射方法、機(jī)械臂系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011617392.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN112828885B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃善燈;柏龍;陳曉紅;潘魯鋒;柳建飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾創(chuàng)智能醫(yī)療科技（杭州）有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16;A61B34/30
• 代理公司: 杭州華進(jìn)聯(lián)浙知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33250
• 代理人: 龍偉

1.一種混聯(lián)主從映射方法，其特征在于包括：

獲取機(jī)械臂的末端點(diǎn)的當(dāng)前位置和目標(biāo)位置，所述機(jī)械臂包括被動(dòng)臂和搭載在所述被動(dòng)臂的末端的多自由度并聯(lián)平臺(tái)；所述被動(dòng)臂的特定關(guān)節(jié)處于鎖定狀態(tài)，所述特定關(guān)節(jié)為使所述機(jī)械臂末端點(diǎn)在豎直方向產(chǎn)生位移的關(guān)節(jié)；

將所述當(dāng)前位置到所述目標(biāo)位置的位移分別分解到豎直方向和水平平面上，得到豎直位移位置和水平位移位置；

根據(jù)所述豎直位移位置確定所述多自由度并聯(lián)平臺(tái)的第一控制量，以及根據(jù)所述水平位移位置確定所述被動(dòng)臂的第二控制量；

根據(jù)所述第一控制量控制所述多自由度并聯(lián)平臺(tái)，以及根據(jù)所述第二控制量控制所述被動(dòng)臂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述機(jī)械臂由主操作手控制；獲取所述機(jī)械臂的末端點(diǎn)的當(dāng)前位置包括：

在所述主操作手開始被操作的時(shí)刻，將所述機(jī)械臂的末端點(diǎn)的位置記錄為所述當(dāng)前位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述機(jī)械臂由主操作手控制；獲取所述機(jī)械臂的末端點(diǎn)的目標(biāo)位置包括：

在所述主操作手開始被操作的時(shí)刻，初始化所述主操作手的初始位置；

在所述主操作手被操作后，確定所述主操作手的當(dāng)前位置，并根據(jù)所述主操作手的當(dāng)前位置和初始位置，確定所述主操作手的位移；

根據(jù)預(yù)設(shè)位移比例系數(shù)，將所述主操作手的位移轉(zhuǎn)換為所述機(jī)械臂的目標(biāo)位移，并根據(jù)所述目標(biāo)位移和所述機(jī)械臂的末端點(diǎn)的所述當(dāng)前位置確定所述目標(biāo)位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)位移比例系數(shù)可調(diào)節(jié)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述被動(dòng)臂包括多個(gè)關(guān)節(jié)；根據(jù)所述水平位移位置確定所述被動(dòng)臂的第二控制量包括：

確定所述多個(gè)關(guān)節(jié)中至少一個(gè)在水平平面內(nèi)產(chǎn)生位移的目標(biāo)移動(dòng)關(guān)節(jié)和至少一個(gè)繞豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；

根據(jù)所述水平位移位置確定所述被動(dòng)臂的第二控制量，其中，所述第二控制量包括所述目標(biāo)移動(dòng)關(guān)節(jié)的移動(dòng)量和所述目標(biāo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)量。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述水平位移位置確定所述被動(dòng)臂的第二控制量包括：

根據(jù)所述水平位移位置逆解得到所述被動(dòng)臂的控制量；

在逆解得到的所述被動(dòng)臂的控制量為多組結(jié)果的情況下，確定與所述目標(biāo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)需要旋轉(zhuǎn)的角度最小的一組結(jié)果為所述第二控制量；

在逆解得到的所述被動(dòng)臂的控制量為一組結(jié)果的情況下，確定這一組結(jié)果為所述第二控制量。

7.一種機(jī)械臂系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械臂系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)設(shè)備和機(jī)械臂，所述機(jī)械臂包括被動(dòng)臂和搭載在所述被動(dòng)臂的末端的多自由度并聯(lián)平臺(tái)，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備分別與所述被動(dòng)臂和所述多自由度并聯(lián)平臺(tái)電性連接，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被設(shè)置為運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的混聯(lián)主從映射方法。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)械臂系統(tǒng)，其特征在于，所述被動(dòng)臂包括多個(gè)關(guān)節(jié)，所述多個(gè)關(guān)節(jié)中能夠使得所述機(jī)械臂的末端點(diǎn)在豎直方向產(chǎn)生位移的關(guān)節(jié)被鎖定。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)械臂系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)關(guān)節(jié)中能夠使得所述機(jī)械臂的末端點(diǎn)在豎直方向產(chǎn)生位移的關(guān)節(jié)包括：具有沿豎直方向位移的移動(dòng)關(guān)節(jié)，和/或具有繞非豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。

10.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被設(shè)置為運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的混聯(lián)主從映射方法。