The invention provides a method for controlling the end of a manipulator to perform the space curve action, including steps A, determining the trajectory expression of the space curve action to be performed by the manipulator, B, projecting the trajectory of the space curve action to be performed to the horizontal and vertical planes respectively based on the expression, C, and carrying out the circular orbit in the horizontal and vertical planes respectively. Trace reduction, and output control instructions with the result of reduction; D, the manipulator executes the control instructions to complete the curve action. From above, the trajectory of the end of the manipulator is planned and controlled based on the expression function of the space arc curve, i.e. the trajectory expression of the space curve to be executed by the manipulator.
【技术实现步骤摘要】
一种控制机械臂末端执行空间曲线动作的方法
本专利技术涉及自动控制
,特别是一种控制机械臂末端执行空间曲线动作的方法。
技术介绍
随着产业升级和企业技术进步的加快,机械臂成为了机器人
中被得到广泛实际应用的自动化机械装置,此类机械臂具有多自由度,允许在三维空间进行运动,通过接收控制指令以完成各种作业。工业机器人的作业包括喷涂、切割等等,涉及到机械臂末端在空间进行圆周动作。从原理上讲,空间任意曲线都可以用分段空间圆弧去逼近拟合,然而在计算机中做圆弧点的逼近拟合计算,首先要确定空间圆弧曲线的表达函数,但该函数复杂且难于对空间园弧上任意点坐标做求解运算,更谈不上用分段空间圆弧逼近方法来实现圆弧真实轨迹的跟踪了。申请号为CN201510163464.9的中国专利技术专利公开了一种机器人的控制方法及机器人,涉及到了采用几何解析的方法计算运动学逆解,获取到机械臂末端位姿在世界坐标系中的描述,进而采用位姿信息插补,规划机械臂末端的运行轨迹,最终采用插补的形式约束机械臂末端的运行轨迹,实现精确的轨迹控制。上述方案并不适用于机械臂末端执行空间曲线动作,因为无法确定空间圆弧曲线的表达函数以及对空间园弧上任意点坐标做求解运算。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种控制机械臂末端进行空间曲线动作的方法,基于空间圆弧曲线的表达函数,即机械臂待执行空间曲线动作的轨迹表达式对机械臂末端的运动轨迹进行规划控制。为实现上述目的,本专利技术包括步骤:A、确定机械臂待执行空间曲线动作的轨迹表达式;B、基于所述表达式,将所述待执行空间曲线动作的轨迹分别投影至水平和垂直的两平面中; ...
【技术保护点】
1.一种控制机械臂末端执行空间曲线动作的方法,其特征在于,包括步骤:A、确定机械臂待执行空间曲线动作的轨迹表达式;B、基于所述表达式,将所述待执行空间曲线动作的轨迹分别投影至水平和垂直的两平面中;C、分别在所述水平和垂直的两平面中进行圆弧轨迹还原,并以还原结果输出控制指令;D、机械臂执行所述控制指令以完成曲线动作。
【技术特征摘要】
1.一种控制机械臂末端执行空间曲线动作的方法,其特征在于,包括步骤:A、确定机械臂待执行空间曲线动作的轨迹表达式;B、基于所述表达式,将所述待执行空间曲线动作的轨迹分别投影至水平和垂直的两平面中;C、分别在所述水平和垂直的两平面中进行圆弧轨迹还原,并以还原结果输出控制指令;D、机械臂执行所述控制指令以完成曲线动作。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述轨迹表达式为:式中G(x,y,z)表示以机械臂末端为坐标原点的空间二次曲面;(x,y,z)表示机械臂待执行空间曲线动作的轨迹上任一一点的坐标;(ax,ay,az),(bx,by,bz),(cx,cy,cz)分别表示机械臂待执行空间曲线动作的轨迹上已知的三个位置的坐标。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤B包括:采用高斯消元对以机械臂末端为坐标原点的空间二次曲面G(x,y,z)进行计算,所得的在两个坐标系下的椭圆方程组表示为:式中,X’、Y’分别表示在水平坐标系下的横坐标和纵坐标,b1、a1分别表示在水平坐标系下椭圆的长轴和短轴数值;Y”、Z’分...
【专利技术属性】
技术研发人员:王相伟,
申请(专利权)人:北京芯合科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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