一种机械臂运动控制方法、系统、装置及可读存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种机械臂运动控制方法，在运动控制器上建立了实时操作系统并实现了通信功能。基于三个异步定时器，运动控制器接收自上位机发送的运动控制指令，根据运动控制指令确定机械臂的运动路径，并根据运动路径生成对机械臂的各关节对应的关节控制器的关节控制指令，将关节控制指令下发至对应的关节控制器，通过多线程并发实现对上位机运动控制指令的快速响应和对机械臂关节的实时控制，从而大幅度提升了控制精度和控制响应速率，有助于实现多种运动模式，提升了机械臂的工作效率。本申请还公开了一种机械臂运动控制系统、装置及可读存储介质，具有上述有益效果。具有上述有益效果。具有上述有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂运动控制方法、系统、装置及可读存储介质


[0001]本申请涉及机械臂运动控制领域，特别是涉及一种机械臂运动控制方法、系统、装置及可读存储介质。

技术介绍

[0002]多自由度机器人是一种能够完成模拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置，它可以把任意物件或工具按空间位姿的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。机械手自由度，是指传送机构机械手的运动灵活性。机械手的每一个自由度是由其操作机的独立驱动关节来实现的。
[0003]九自由度串联机械臂是一种超冗余机械臂，相对于传统的六自由度串联机械臂，具有更高的灵活性和冗余度。灵活性是指串联臂的解空间不唯一，可以根据工作需求选择最适合的位姿，可完成狭小空间内的灵活作业和避障等功能。冗余度是指当某些关节失效时，剩余的关节仍可保证机械臂的正常工作。九自由度串联机械臂在空间应用、深海探测和多臂协同工作等领域都具有很大的应用潜力。
[0004]然而，现有的机器人控制系统多为六自由度串联臂控制系统，不能控制九自由度串联机械臂。少数针对特定机器人设计的控制系统也仅满足了基本的定位需求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂运动控制方法，其特征在于，基于运动控制器，包括：接收自上位机发送的运动控制指令；根据所述运动控制指令确定机械臂的运动路径，并根据所述运动路径生成对所述机械臂的各关节对应的关节控制器的关节控制指令；将所述关节控制指令下发至对应的所述关节控制器；其中，所述运动控制器运行有用于实现所述运动控制器与所述上位机之间通信的第一异步定时器、用于实现所述运动控制器与各所述关节控制器之间通信的第二异步定时器以及用于执行所述机械臂的运动控制程序的第三异步定时器；所述第一异步定时器、所述第二异步定时器和所述第三异步定时器具有同等优先级。2.根据权利要求1所述的机械臂运动控制方法，其特征在于，还包括：监听急停信号；当接收到所述急停信号时，向所述关节控制器发送急停控制命令。3.根据权利要求1所述的机械臂运动控制方法，其特征在于，所述运动控制器还运行有用于实现所述运动控制器与设于所述机械臂末端的力传感器之间通信的第四异步定时器；相应的，所述根据所述运动路径生成对所述机械臂的各关节对应的关节控制器的关节控制指令，具体包括：根据所述力传感器反馈的所述机械臂末端的受力信息对所述运动路径进行补偿，得到补偿后的运动路径；根据所述补偿后的运动路径生成对各所述关节控制器的关节控制指令；其中，所述第四异步定时器与所述第一异步定时器具有同等优先级。4.根据权利要求3所述的机械臂运动控制方法，其特征在于，所述运动控制器与所述上位机之间的通信协议为传输控制协议；所述运动控制器与各所述关节控制器之间的通信协议为控制局域网通信协议；所述运动控制器与所述力传感器之间的通信协议为用户数据报协议。5.根据权利要求1所述的机械臂运动控制方法，其特征在于，所述根据所述运动控制指令确定机械臂的运动路径，并根据所述运动路径生成对所述机械臂的各关节对应的关节控制器的关节控制指令，具体包括：根据各所述关节控制器反馈的各所述关节的关节角计算得到所述机械臂末端的笛卡尔空间坐标；根据所述运动控制指令确定所述机械臂末端在笛卡尔空间的末端运动路径；根据所述末端运动路径反解得到各所述关节的关节运动路径；根据所述关节的关节运动路径生成对所述关节的关节控制器的关节控制指令。6.根据权利要求1所述的机械臂运动控制方法，其特征在于，所述运动控制指令的类型具体包括：关节点动控制指令、关节脚本运动控制指令、笛卡尔空间点动控制指令、笛卡尔空间脚本运动控制指令和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昂，朱明超，李艳辉，霍琦，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：