[發明專利]一種機械臂的工作方法

在審

• 申請號: 202111543222.4
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114029997A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 周政;陳雪嬌;繆文南;郭昊
• 申請（專利權）人: 廣州城市理工學院
• 主分類號: B25J15/08
• 分類號: B25J15/08;B25J18/02;B25J19/02
• 代理公司: 廣州慧宇中誠知識產權代理事務所(普通合伙) 44433
• 代理人: 胡燕

1.一種機械臂的工作方法，其特征在于：通過機械臂實現，機械臂包括座體，在座體上設有轉動裝置；在轉動裝置上安裝有夾持裝置；夾持裝置包括屈伸裝置和夾持件；屈伸裝置的一端與轉動裝置連接，屈伸裝置的另一端與夾持件連接；屈伸裝置包括第一屈伸支架、第二屈伸支架和第三屈伸支架；第一屈伸支架、第二屈伸支架和第三屈伸支架之間可相對活動；機械臂的工作方法，包括以下步驟：

步驟（1）.以座體為原點建立第一平面坐標系A；預設轉動裝置和第一屈伸支架鉸接處與第一屈伸支架和第二屈伸支架節鉸接處之間的距離L1；預設第一屈伸支架和第二屈伸支架鉸接處與第二屈伸支架和第三屈伸支架鉸接處之間的距離L2；預設第二屈伸支架和第三屈伸支架鉸接處與夾持件之間的距離L3；

步驟（2）.通過第一攝像裝置獲取物品的位置；轉動裝置驅動夾持裝置轉動使夾持裝置的活動方向與物品對應；

步驟（3）.以座體為原點，以機械臂物品為平面建立與第一平面坐標系A垂直的第二平面坐標系B；

步驟（4）.確定第一坐標和第二坐標；第一坐標為物品在第二坐標系B中的坐標；第二坐標夾持件在第二坐標系B中能夾取物品的坐標；

步驟（5）.通過第二攝像裝置獲取第一屈伸支架和第二屈伸支架鉸接處與座體所在水平面在第二平面坐標系B中的高度距離y1；第二屈伸支架和第三屈伸支架鉸接處與第一屈伸支架和第二屈伸支架鉸接處在第二平面坐標系B中的高度距離y2；夾持件與第二屈伸支架和第三屈伸支架鉸接處在第二平面坐標系B中的高度距離y3；通過勾股定理計算第一屈伸支架和第二屈伸支架鉸接處與座體在第二平面坐標系B中的長度距離x1；第二屈伸支架和第三屈伸支架鉸接處與第一屈伸支架和第二屈伸支架鉸接處在第二平面坐標系B中長度距離x2；夾持件與第二屈伸支架和第三屈伸支架鉸接處在第二平面坐標系B中長度距離x3；通過第二坐標（x，y）、公式x= x1+ x2+ x3；y= y1+ y 2+ y 3；cos θ₁=x1/L1；cos (θ₁₊θ₂)=x2/L2；cos (θ₁₊θ₂₊θ₃)=x3/L3；計算θ₁、θ₂和θ₃的角度；以第一屈伸支架與水平面平行方向為始邊，第一屈伸支架向上擺動為正方向；以第二屈伸支架與第一屈伸支架平行方向為始邊，第二屈伸支架向上擺動為正方向；以第三屈伸支架與第二屈伸支架平行方向為始邊，第三屈伸支架向上擺動為正方向；計算θ₁、θ₂和θ₃的角度；θ₁為第一屈伸支架與底座所在水平面之間的夾角；θ₂為第二屈伸支架與第一屈伸支架之間的夾角；θ₃為第三屈伸支架與第二屈伸支架之間的夾角；

步驟（6）.擺動第一屈伸支架、第二屈伸支架和第三屈伸支架；使第一屈伸支架與底座所在水平面之間的夾角為θ₁；第二屈伸支架與第一屈伸支架之間的夾角為θ₂；第三屈伸支架與第二屈伸支架之間的夾角為θ₃；夾持件移動到第二坐標；

步驟（7）.夾持件夾取物品；然后通過轉動裝置驅動夾持裝置轉動；帶動物品轉動到放置區域。

2.根據權利要求1所述的一種機械臂的工作方法，其特征在于：轉動裝置包括轉動舵機；轉動舵機帶動夾持裝置轉動；轉動舵機連接有角度傳感器。

3.根據權利要求2所述的一種機械臂的工作方法，其特征在于：步驟（1）還包括：以第一平面坐標系A中Y軸為始邊，順時針轉動為正方向；通過角度傳感器記錄夾持裝置中線與第一平面坐標系A中Y軸的夾角b的角度。

4.根據權利要求3所述的一種機械臂的工作方法，其特征在于：步驟（2）具體為：以原點為起點，物品中點為終點構建第一延長線；通過第一攝像裝置獲取第一延長線與第一平面坐標系A中Y軸的夾角a的角度；計算夾角a與夾角b之間的差值；轉動舵機驅動夾持裝置擺動；使夾持裝置中線與第一延長線重合。