[發明專利]一種冗余度機械臂突加度層運動規劃的初始化方法

在審

• 申請號: 202111144929.8
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113771038A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 郭東生;李煊鮮;劉慶平;黎子豪;殷海波
• 申請（專利權）人: 千翼藍犀智能制造科技（廣州）有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J18/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

1.一種冗余度機械臂突加度層運動規劃的初始化方法，其特征在于，包括：

S1、啟動機械臂控制器，通過編碼器讀取機械臂各個關節當前的角度；

S2、將所述各個關節當前的角度作為起始值；將機械臂執行運動規劃任務時的關節角度作為期望值；基于所述起始值和期望值，在突加度層上建立二次型優化方案；

S3、將所述二次型優化方案轉換為分段線性投影方程，并采用數值算法對所述分段線性投影方程進行求解，得到最優解；

S4、所述機械臂控制器根據所述最優解，驅動機械臂的各個關節，使其從當前位置調整到所述機械臂執行運動規劃任務時的位置。

2.如權利要求1所述的一種冗余度機械臂突加度層運動規劃的初始化方法，其特征在于，所述S2中二次型優化方案的性能指標表示為：

最小化

其中，θ∈Rⁿ表示機械臂關節角度；表示機械臂關節速度；表示機械臂關節加速度；表示機械臂關節突加度；θ_d∈Rⁿ表示機械臂執行運動規劃任務時的起始關節角度；T表示矩陣或向量的轉置；參數λ＞0∈R。

3.如權利要求2所述的一種冗余度機械臂突加度層運動規劃的初始化方法，其特征在于，所述二次型優化方案的約束條件包括：

θ^-≤θ≤θ⁺ (2)

其中，θ^-表示機械臂關節角度的下限；θ⁺表示機械臂關節角度的上限；表示機械臂關節速度的下限；表示機械臂關節速度的上限；表示機械臂關節加速度的下限；表示機械臂關節加速度的上限；表示機械臂關節突加度的下限；表示機械臂關節突加度的上限。

4.如權利要求3所述的一種冗余度機械臂突加度層運動規劃的初始化方法，其特征在于，

將公式(2)-(5)轉化為關于機械臂關節突加度的雙端約束，表示為：

其中，ξ^-和ξ⁺分別表示的下限和上限；所述ξ^-和ξ⁺的第i個元素分別定義為：

其中，α表示機械臂關節角度對應的轉換參數，α＞0∈R；β表示機械臂關節速度對應的轉換參數，β＞0∈R；γ表示機械臂關節加速度對應的轉換參數，γ＞0∈R；δ表示機械臂關節角度極限的轉換裕量，δ＞0∈R；η表示機械臂關節速度極限的轉換裕量η＞0∈R；下標i＝1,2,…,n。