[發明專利]一種機械臂運動規劃方法及系統

有效

• 申請號: 202111332135.4
• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN114012727B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 王三祥;王欣;王鋒;朱錦華;張成國
• 申請（專利權）人: 航天云機（北京）科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高倩

1.一種機械臂運動規劃方法，其特征在于，包括：

步驟1：獲取機械臂初始姿態數據，同時，獲取目標抓取物的目標位置數據；

步驟2：對所述初始姿態數據與所述目標位置數據進行分析確定所述機械臂與所述目標抓取物的空間聯系；

步驟3：基于所述空間聯系，對所述機械臂進行運動路徑規劃，確定所述機械臂的最優運動路徑；

步驟2中，對所述初始姿態數據與所述目標位置數據進行分析確定所述機械臂與所述目標抓取物的空間聯系的具體工作過程，包括：

對所述初始姿態數據與所述目標位置數據分別進行數據讀取，確定讀取結果，其中，所述讀取結果包括第一讀取結果、第二讀取結果以及第三讀取結果；

基于所述第一讀取結果確定所述機械臂中末端執行器的第一方向數據，同時，確定所述目標抓取物的第二方向數據，其中，所述第一方向數據與所述第二方向數據的參考系均為同一預設空間的同一指向；

根據所述同一預設空間基于所述第一方向數據與所述第二方向數據，確定所述機械臂末端執行器相對于所述目標抓取物的方向值；

基于所述機械臂末端執行器相對于所述目標抓取物的方向值，確定所述機械臂的旋轉角度，同時，基于所述機械臂的旋轉角度建立第一空間聯系；

基于所述第二讀取結果，確定所述機械臂的第一位置數據以及所述目標抓取物的第二位置數據；

根據所述第一位置數據與所述第二位置數據確定所述機械臂與所述目標抓取物之間垂直距離、水平距離以及高度距離；

基于所述垂直距離、水平距離以及所述高度距離，建立所述機械臂與所述目標抓取物的第二空間聯系；

根據所述第三讀取結果，確定所述機械臂的第一外形數據，同時，確定所述目標抓取物的第二外形數據；

基于所述第一外形數據與所述第二外形數據，確定所述機械臂運動到所述目標抓取物的定點位置點，同時，根據所述定點位置點建立所述機械臂與所述目標抓取物的第三空間聯系；

根據所述第一空間聯系、第二空間聯系以及所述第三空間聯系確定所述機械臂與所述目標抓取物的空間聯系。

2.根據權利要求1所述的一種機械臂運動規劃方法，其特征在于，步驟1中，獲取機械臂的初始姿態數據的具體工作過程，包括：

S101：基于預設圖像采集裝置采集當前所述機械臂的二維圖像，同時，提取所述二維圖像的信息數據；

S102：對所述二維圖像的信息數據進行數據分析，確定所述二維圖像的圖像特征，其中，所述二維圖像的圖像特征的個數大于1；

S103：基于所述二維圖像的圖像特征，生成二維子圖像集，并將所述二維子圖像集在預設三維模型中進行映射重合；

S104：根據映射重合結果，確定所述機械臂在三維空間的形態，并對所述機械臂在三維空間的形態進行讀取，確定所述機械臂的初始姿態數據。

3.根據權利要求1所述的一種機械臂運動規劃方法，其特征在于，步驟1中，獲取目標抓取物的目標位置數據的具體工作過程，包括：

獲取所述目標抓取物的位置圖像，其中，所述位置圖像包括背景圖像以及主體圖像，且所述背景圖像中包括預設參考物；

基于預設識別模型對所述位置圖像進行分析，確定所述目標抓取物所在的目標范圍區域，并獲取所述預設參考物在所述目標范圍區域的坐標信息；

獲取所述位置圖像的成像比例，同時基于所述位置圖像確定所述目標抓取物與所述預設參考物之間的圖像距離，并基于所述成像比例與所述圖像距離確定所述預設參考物與所述目標抓取物之間的實際距離；

基于所述預設參考物與所述目標抓取物之間的實際距離以及所述預設參考物在所述目標范圍區域的坐標信息確定所述目標抓取物在所述目標范圍區域內的目標位置數據。