[發明專利]一種機械臂運動規劃方法、裝置及機械臂

有效

• 申請號: 202110658187.4
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113246139B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 董帥;文琦;鄒昆;李文生
• 申請（專利權）人: 電子科技大學中山學院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 蔣姍

1.一種機械臂運動規劃方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取待抓取物的位置數據、碰撞體積信息和機械臂的末端執行器的位姿數據；

根據所述位姿數據、所述待抓取物的位置數據和生長步數，確定出所述末端執行器的運動軌跡，所述生長步數為所述末端執行器的生長總長度除以生長步長的結果，所述運動軌跡為忽略所述碰撞體積信息的軌跡，包括：根據所述位姿數據、所述位置數據和所述生長步數，確定出所述末端執行器的初始軌跡；判斷所述初始軌跡是否滿足碰撞約束條件；若所述初始軌跡滿足所述碰撞約束條件，則將所述初始軌跡作為所述運動軌跡；

若所述初始軌跡不滿足所述碰撞約束條件，則對所述初始軌跡進行調整，得到初始調整軌跡；增加所述生長步數，得到增加步數，直到所述增加步數達到所述末端執行器的最大生長步數；獲取所述末端執行器在所述初始調整軌跡上按照所述增加步數進行運動的軌跡，以對所述初始調整軌跡進行更新，得到第一更新軌跡；對所述第一更新軌跡重復進行判斷、調整和更新步驟，直到所述第一更新軌跡滿足所述碰撞約束條件，以滿足所述碰撞約束條件的當前的第一更新軌跡為所述運動軌跡；

在所述運動軌跡的基礎上根據所述碰撞體積信息和障礙生長步數進行運動，得到所述末端執行器進行障礙生長的目標軌跡，其中，所述障礙生長步數為基于所述末端執行器的生長總長度和所述碰撞體積信息確定的生長步數，所述目標軌跡為所述機械臂進行運動規劃的目標運動方案。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述初始軌跡進行調整，得到初始調整軌跡，包括：

對所述初始軌跡中的多個點進行碰撞檢測，得到所述初始軌跡中不滿足所述碰撞檢測的第一待調整點；

對所述第一待調整點進行局部調整，得到滿足所述碰撞約束條件且滿足與相鄰點的關聯性要求的第一調整點；

根據所述第一調整點生成所述初始調整軌跡。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述運動軌跡的基礎上根據所述碰撞體積信息和障礙生長步數進行運動，得到所述末端執行器進行障礙生長的目標軌跡，包括：

在所述運動軌跡的基礎上，根據所述碰撞體積信息和障礙生長步數，確定出所述末端執行器的初始障礙軌跡；

判斷所述初始障礙軌跡是否滿足所述碰撞約束條件；

若所述初始障礙軌跡滿足所述碰撞約束條件，則將所述初始障礙軌跡作為所述目標軌跡。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述判斷所述初始障礙軌跡是否滿足所述碰撞約束條件之后，所述方法還包括：

若所述初始障礙軌跡不滿足所述碰撞約束條件，則對所述初始障礙軌跡進行調整，得到初始障礙調整軌跡；

增加所述障礙生長步數，得到障礙增加步數，直到所述障礙增加步數達到所述末端執行器的最大障礙生長步數；

獲取所述末端執行器在所述初始障礙調整軌跡上按照所述障礙增加步數進行生長的軌跡，以對所述初始障礙調整軌跡進行更新，得到第二更新軌跡；

對所述第二更新軌跡重復進行判斷、調整和更新步驟，直到所述第二更新軌跡滿足所述碰撞約束條件，以滿足所述碰撞約束條件的當前的第二更新軌跡為所述目標軌跡。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述對所述初始障礙軌跡進行調整，得到初始障礙調整軌跡，包括：

對所述初始障礙軌跡中的多個點進行碰撞檢測，得到所述初始障礙軌跡中不滿足所述碰撞檢測的第二待調整點；

對所述第二待調整點進行局部調整，得到滿足所述碰撞約束條件且滿足與相鄰點的關聯性要求的第二調整點；

根據所述第二調整點生成所述初始障礙調整軌跡。