[發(fā)明專利]機(jī)械臂控制方法、裝置、電子裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202111193526.2 | 申請(qǐng)日： | 2021-10-13 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN113997282B | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-11-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 金杰峰;金丁燦;徐君;夏清豪 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 杭州景業(yè)智能科技股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | B25J9/16 | 分類號(hào)： | B25J9/16 |
| 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： | 周長(zhǎng)梅 |
| 地址： | 310051 浙江省杭州市濱*** | 國(guó)省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 機(jī)械 控制 方法 裝置 電子 存儲(chǔ) 介質(zhì) | ||
1.一種機(jī)械臂控制方法，其特征在于，包括：
獲取主從機(jī)械臂中從手的目標(biāo)關(guān)節(jié)的多個(gè)參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角，所述從手的各關(guān)節(jié)均采用齒輪聯(lián)動(dòng)耦合；
基于每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角判斷預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述目標(biāo)關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)臂的碰撞情況，基于所述碰撞情況得到每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的第一權(quán)重參數(shù)，包括：若所述目標(biāo)關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)臂在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)生碰撞，則對(duì)應(yīng)的所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的第一權(quán)重參數(shù)為0；
基于每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角以及所述目標(biāo)關(guān)節(jié)的當(dāng)前關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角，得到每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的第二權(quán)重參數(shù)，包括：基于每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角相對(duì)所述當(dāng)前關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，確定所述第二權(quán)重參數(shù)；
獲取每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的參考電機(jī)轉(zhuǎn)角以及所述目標(biāo)關(guān)節(jié)的當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)角，并基于所述參考電機(jī)轉(zhuǎn)角以及當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)角，得到每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的第三權(quán)重參數(shù)，包括：獲取所述目標(biāo)關(guān)節(jié)與對(duì)應(yīng)的電機(jī)之間的傳動(dòng)比，根據(jù)所述傳動(dòng)比和多個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角確定每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的參考電機(jī)轉(zhuǎn)角；基于每個(gè)所述參考電機(jī)轉(zhuǎn)角相對(duì)所述當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，確定所述第三權(quán)重參數(shù)；
基于多個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的第一權(quán)重參數(shù)、第二權(quán)重參數(shù)以及第三權(quán)重參數(shù)，得到關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角最優(yōu)解，并基于所述關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角最優(yōu)解控制所述目標(biāo)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂控制方法，其特征在于，所述基于所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角判斷預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)各關(guān)節(jié)的碰撞情況包括：
基于所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角得到關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度以及關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)距離；
基于所述關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度以及關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)距離判斷預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)目標(biāo)關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)臂的碰撞情況。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂控制方法，其特征在于，所述基于每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角判斷預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述目標(biāo)關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)臂的碰撞情況包括：
基于每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角，建立所述目標(biāo)關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)臂的距離隨時(shí)間變化的距離函數(shù)；
基于所述距離函數(shù)判斷所述目標(biāo)關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)臂在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)是否會(huì)發(fā)生碰撞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂控制方法，其特征在于，所述基于所述碰撞情況得到每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的第一權(quán)重參數(shù)包括：
若所述目標(biāo)關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)臂在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生碰撞，則對(duì)應(yīng)的所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的第一權(quán)重參數(shù)為1。
5.一種機(jī)械臂控制裝置，其特征在于，包括：
轉(zhuǎn)角獲取模塊，用于獲取主從機(jī)械臂中從手的目標(biāo)關(guān)節(jié)的多個(gè)參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角，所述從手的各關(guān)節(jié)均采用齒輪聯(lián)動(dòng)耦合；
第一參數(shù)獲取模塊，用于基于每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角判斷預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述目標(biāo)關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)臂的碰撞情況，基于所述碰撞情況得到每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的第一權(quán)重參數(shù)，包括：若所述目標(biāo)關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)臂在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)生碰撞，則對(duì)應(yīng)的所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的第一權(quán)重參數(shù)為0；
第二參數(shù)獲取模塊，用于基于每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角以及所述目標(biāo)關(guān)節(jié)的當(dāng)前關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角，得到每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的第二權(quán)重參數(shù)，包括：基于每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角相對(duì)所述當(dāng)前關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，確定所述第二權(quán)重參數(shù)；
第三參數(shù)獲取模塊，用于獲取每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的參考電機(jī)轉(zhuǎn)角以及所述目標(biāo)關(guān)節(jié)的當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)角，并基于所述參考電機(jī)轉(zhuǎn)角以及當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)角，得到每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的第三權(quán)重參數(shù)，包括：獲取所述目標(biāo)關(guān)節(jié)與對(duì)應(yīng)的電機(jī)之間的傳動(dòng)比，根據(jù)所述傳動(dòng)比和多個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角確定每個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的參考電機(jī)轉(zhuǎn)角；基于每個(gè)所述參考電機(jī)轉(zhuǎn)角相對(duì)所述當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，確定所述第三權(quán)重參數(shù)；
控制模塊，用于基于多個(gè)所述參考關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的第一權(quán)重參數(shù)、第二權(quán)重參數(shù)以及第三權(quán)重參數(shù)，得到關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角最優(yōu)解，并基于所述關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角最優(yōu)解控制所述目標(biāo)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.一種電子裝置，包括存儲(chǔ)器和處理器，其特征在于，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器被設(shè)置為運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序以執(zhí)行權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的機(jī)械臂控制方法。
7.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的機(jī)械臂控制方法的步驟。
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