【技术实现步骤摘要】
一种基于人机融合的机械臂控制方法
本专利技术涉及一种机器人控制
，具体地说，涉及一种基于人机融合的异构机械臂的控制方法。
技术介绍
随着机器人技术的发展，为了确保操作人员的人身安全，通常会在机器人上搭载摄像头，例如如果公开号为CN108082415A的专利文献所公开的全景成像系统，或者在其工作现场布设摄像头而获取现场场景图像，而避免操作人员需进入深海作业环境、拆弹及扫雷等会对操作人员的安全造成影响的作业环境中。并在获取环境场景图像后，由人手臂模拟现场操作动作，并通过获取该现场操作动作过程中人手臂的关节角度数据，例如，可采用公开号为CN107967687A的专利文献所公开的获取目标物行走姿态的方法；并基于该关节角度数据控制机器人进行现场操作。基于前述远程操控方法，可以很好地避免对操作人员造成安全影响，但是由于人通过影响资料来判别现场环境与距离，难以完全获取所有现场三维信息的同时，存在判别误差问题，导致其难以完全基于所获取的人手臂在示范动作过程中的关节数据直接控制机器人的机械臂动作。此外，在操作过程...
【技术保护点】
1.一种基于人机融合的机械臂控制方法，其特征在于，所述机械臂控制方法包括以下步骤：/n获取步骤，获取目标物的周边实时场景图像；/n映射步骤，在控制端显示所述实时场景图像，并获取人手臂在示范动作过程中的人手臂关节角度系列数据，及将所述人手臂关节角度数据映射成用于控制所述机械臂的映射关节角度数据θ
【技术特征摘要】
1.一种基于人机融合的机械臂控制方法，其特征在于，所述机械臂控制方法包括以下步骤：
获取步骤，获取目标物的周边实时场景图像；
映射步骤，在控制端显示所述实时场景图像，并获取人手臂在示范动作过程中的人手臂关节角度系列数据，及将所述人手臂关节角度数据映射成用于控制所述机械臂的映射关节角度数据θH；
规划步骤，依据其执行末端的当前位置数据与预测目标物的位置数据，按照多项式路径规划方法规划出预设操作路径，并依据该所述预设操作路径获取用于控制所述机械臂的规划关节角度数据θR；
融合步骤，依据公式θS＝(1-α)θH+αθR计算所述机械臂的当前执行关节角度数据；0≤α≤1，为人机权重系数，且随预测目标的置信度的增加而增加；在所述机械臂的执行末端与所述预测目标物之间的间距小于预设间距后，所述置信度随该间距的减小而增大；
控制步骤，以所述当前执行关节角度数据为控制指令，控制所述机械臂执行操作动作。
2.根据权利要求1所述的机械臂控制方法，其特征在于：
所述预测目标物为与所述执行末端的位置最近的物体。
3.根据权利要求1或2所述的机械臂控制方法，其特征在于，基于下式，使用最大熵原理建立人手臂轨迹概率分布模型，用于预测所述预测目标物的位置数据:
其中，G*为最可能到达目标物位置，S为初始位置，U为用户输入位置，ξ表示运动轨迹，θ为任何可能对预测有影响的参数，CG为成本函数，概率函数P(G)满足下式，
其中，L是机械臂末端的初始位置距离目标位置的距离，l是当前机械臂末端距离目标位置的距离。
4.根据权利要求3所述的机械臂控制方法，其特征在于，人机权重系数α的表达式为：
其中，conf为置信度，其表达式为，
conf＝P(G*|ξS→U)logP(G*|ξS→U)
P(G*|ξS→U)＝P(ξS→U|G*)P(G*)。
5.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的机械臂控制方法，其特征在于：
所述置信度在第一置信度区间内时，α为0；所述第一置信度区间位于前半程中；
所述置信度在第二置信度区间内时，α随所述置信度增加而线性增加；
所述置信度在第三置信度区间内时，α随所述置信度增加而指数增加；所述第三置信度区间位于后半程中，且所述第一置信度区间、所述第二置信度区间及所述第三置信度区间相邻接且拼接成整个运动置信度区间。
6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述多项式路径规划方法为关节角度函数，满足下式：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨灿军，朱元超，魏谦笑，武鑫，王楚璇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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