[發明專利]機械臂逆運動學控制方法、裝置、設備及可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202110304775.8
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113021345A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 張縉鋒;鄧世韜
• 申請（專利權）人: 深圳市昂霸科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 深圳市恒程創新知識產權代理有限公司 44542
• 代理人: 劉冰

1.一種機械臂逆運動學控制方法，其特征在于，應用于機械臂，所述機械臂逆運動學控制方法包括以下步驟：

獲取機械臂的運動參數，并根據所述運動參數建立所述機械臂的運動學模型；

根據所述運動學模型計算所述機械臂對應的第一特征值，并判斷所述第一特征值是否符合預設條件；

若所述第一特征值不符合預設條件，在所述運動學模型中插入與所述第一特征值對應的阻尼曲線后，獲取所述機械臂對應的目標逆解，并根據所述目標逆解對所述機械臂進行控制。

2.如權利要求1所述的機械臂逆運動學控制方法，其特征在于，所述根據所述運動參數建立所述機械臂的運動學模型的步驟，包括：

獲取所述機械臂當前所在的第一位置；

根據所述第一位置建立空間坐標系，并根據所述空間坐標系建立所述機械臂的運動學模型。

3.如權利要求2所述的機械臂逆運動學控制方法，其特征在于，所述根據所述第一位置建立空間坐標系，并根據所述空間坐標系建立所述機械臂的運動學模型的步驟，包括：

在所述機械臂上確定目標參考點，并建立所述機械臂在所述第一位置對應的基坐標系和工具坐標系；

根據所述目標參考點確定所述基坐標與所述工具坐標系之間的變換關系；

根據所述變換關系建立所述機械臂的運動學模型。

4.如權利要求3所述的機械臂逆運動學控制方法，其特征在于，所述根據所述運動學模型計算所述機械臂對應的第一特征值，并判斷所述第一特征值是否符合預設條件的步驟，包括：

根據所述運動學模型，確定所述機械臂在所述第一位置對應的雅克比矩陣；

計算所述雅克比矩陣的轉置與所述雅克比矩陣的乘積的秩，得到所述機械臂在所述第一位置對應的第一特征值；

將所述第一特征值與預設精度值進行比較，以判斷所述第一特征值的進度是否符合預設條件。

5.如權利要求1所述的機械臂逆運動學控制方法，其特征在于，所述獲取所述機械臂對應的目標逆解的步驟，包括：

獲取所述機械臂要到達的目標位置，并根據預設算法計算所述機械臂在所述目標位置對應的第二特征值；

根據所述第二特征值對所述機械臂進行運動學計算，以確定所述機械臂對應的目標逆解。

6.如權利要求5所述的機械臂逆運動學控制方法，其特征在于，所述根據所述第二特征值對所述機械臂進行運動學計算，以確定所述機械臂對應的目標逆解的步驟，包括：

根據所述第二特征值對所述機械臂進行逆運動學和正運動學計算，以確定所述機械臂對應的逆運動學解和正運動學解；

將所述逆運動學解與所述正運動學解進行比較，以獲取所述逆運動學解與所述正運動學解之間的目標誤差值；

將所述目標誤差值與預設誤差值進行比較，若所述目標誤差值大于所述預設誤差值，則返回并執行根據所述運動學模型計算所述機械臂對應的第一特征值，并判斷所述第一特征值是否符合預設條件的步驟，直到所述目標誤差值小于或等于所述預設誤差值；

若所述目標誤差值小于或等于所述預設誤差值，則所述逆運動學解為所述機械臂的目標逆解。

7.如權利要求1至5任一項所述的機械臂逆運動學控制方法，其特征在于，所述根據預設算法計算所述機械臂在所述目標位置對應的第二特征值的步驟，包括：

計算所述機械臂在所述第一位置對應的雅克比矩陣的偽逆矩陣；

根據所述偽逆矩陣計算所述機械臂在所述第一位置對應的笛卡爾空間的微分方程；

根據所述微分方程計算所述機械臂的空間速度范圍，并根據所述機械臂要到達的目標位置計算所述微分方程的解，得到所述機械臂在所述目標位置對應的第二特征值。