一种四自由度机械臂运动规划方法技术

本发明专利技术公开了一种四自由度机械臂运动规划方法，一、根据四自由度机械臂当前末端位姿、设定的期望末端位姿、设定的运动速度和设定的加速度条件，按照加速‑匀速‑减速的速度规律，得到末端运动速度的梯形曲线，进而得到全周期内的每个控制周期的末端位姿；二、在每个控制周期内，根据机械臂当前末端位姿通过位置级逆解计算各关节对应的规划角度；三、将各关节的规划角度发送至关节电机驱动器进行伺服运动，进而完成机械臂末端期望轨迹的运动；本发明专利技术能够解决四自由度机械臂规划算法中雅克比矩阵求逆解的不确定性问题，同时加快计算效率。

【技术实现步骤摘要】
一种四自由度机械臂运动规划方法
本专利技术属于机械臂
，具体涉及一种四自由度机械臂运动规划方法。
技术介绍
路径规划算法是机械臂控制器内的关键单元，用来实现机械臂任务执行路径的计算功能。它集成了机械臂运动学正解、运动学逆解、轨迹规划控制等内容。四自由度机械臂是一种由四个活动关节和多个连杆串联而成的机械臂。通过不同关节的转动角度组合可以实现机械臂末端三个位置自由度的确定和一个姿态自由度的确定。通常被操作对象只对在三维空间中的位置和单个方向的姿态有需求，故四自由度机械臂是一种常用的操作机械臂。现有的机械臂运动规划方法多是在本体坐标系的基础上基于D-H(Denavit-Hartenberg)参数而建立，D-H参数就是一个用四个参数表达两对关节连杆之间位置角度关系的机械臂数学模型和坐标系确定系统。通过各连杆间坐标系D-H参数确定机械臂关节与末端位姿间的映射关系，即雅可比矩阵。四自由度机械臂运动规划过程中已知末端位姿求解各关节变量，则需要对6×4行列式的雅可比矩阵求逆运算，其非方阵，需求伪逆，运算量巨大，对于有限的空间计算资源而言，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四自由度机械臂运动规划方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、根据四自由度机械臂当前末端位姿、设定的期望末端位姿、设定的运动速度和设定的加速度条件，按照加速-匀速-减速的速度规律，得到末端运动速度的梯形曲线，进而得到全周期内的每个控制周期的末端位姿；/n步骤二、在每个控制周期内，根据机械臂当前末端位姿通过位置级逆解计算各关节对应的规划角度；/n步骤三、将各关节的规划角度发送至关节电机驱动器进行伺服运动，进而完成机械臂末端期望轨迹的运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种四自由度机械臂运动规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、根据四自由度机械臂当前末端位姿、设定的期望末端位姿、设定的运动速度和设定的加速度条件，按照加速-匀速-减速的速度规律，得到末端运动速度的梯形曲线，进而得到全周期内的每个控制周期的末端位姿；
步骤二、在每个控制周期内，根据机械臂当前末端位姿通过位置级逆解计算各关节对应的规划角度；
步骤三、将各关节的规划角度发送至关节电机驱动器进行伺服运动，进而完成机械臂末端期望轨迹的运动。
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁常春，张沛，姜水清，张红军，王耀兵，潘冬，陈磊，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京;11