一种用于建筑施工的SCARA智能化机械臂控制方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种用于建筑施工的SCARA智能化机械臂控制方法和系统。所述方法包括输入机械臂需要执行的目标任务；根所述目标任务规划三组与所要执行任务对应的动作方案；对每组动作方案进行试操作，通过试操作确定每组动作方案的运行指标是否符合要求；在符合要求的动作方案中，按照执行规则进行目标任务操作。所述系统包括与所述方案步骤对应的模块。述系统包括与所述方案步骤对应的模块。述系统包括与所述方案步骤对应的模块。

【技术实现步骤摘要】
一种用于建筑施工的SCARA智能化机械臂控制方法和系统


[0001]本专利技术提出了一种用于建筑施工的SCARA智能化机械臂控制方法和系统，属于机械臂控制


技术介绍

[0002]机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性, 已在工业装配, 安全防爆等领域得到广泛应用。
[0003]机械臂是一个复杂系统, 存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务, 需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿。
[0004]现有的SCARA机械臂在建筑工地中应用时，由于建筑工地环境比较恶劣，且负重较重，在机械臂控制中，由于只采用一种单一动作完成任务常导致机械臂单一动作重复出现关节特定位置磨损严重的问题发生。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种用于建筑施工的SCARA智能化机械臂控制方法，用以解决现有机械臂控制存在单一方案执行导致任务执行灵活度较低，以及单一动作执行导致机械臂磨损严重的问题：本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于建筑施工的SCARA智能化机械臂控制方法，其特征在于，所述方法包括：输入机械臂需要执行的目标任务；根据所述目标任务规划三组与所要执行任务对应的动作方案；对每组动作方案进行试操作，通过试操作确定每组动作方案的运行指标是否符合要求；在符合要求的动作方案中，按照执行规则进行目标任务操作；所述执行规则包括：如果最终确定符合任务执行的运行要求的动作方案为两个时，按照机械臂运行操作指标由低到高的原则对多个动作方案进行排序；按照所述多个动作方案的排序，执行第一个动作方案，当第一个动作方案所执行的任务量达到第一标准任务量时，切换下第二个动作方案进行任务执行，当第二个动作方案执行任务达到第二标准任务量时，控制机械臂休息45min后，利用第一个动作方案执行任务直至完成剩余所有任务量；其中，所述第一标准任务量和第二标准任务量时如下：C1=45%C
总
，C2=40%C
总
其中，C1表示第一标准任务量；C2表示第二标准任务量；C
总
表示总任务量；如果最终确定符合任务执行的运行要求的动作方案为三个时，按照机械臂运行操作指标由低到高的原则对多个动作方案进行排序；按照所述多个动作方案的排序，执行第一个动作方案，当第一个动作方案所执行的任务量达到第三标准任务量时，切换下第二个动作方案进行任务执行，当第二个动作方案执行任务达到第四标准任务量时，控制机械臂休息30min后，利用第三个动作方案执行任务直至完成剩余所有任务量；其中，所述第三标准任务量和第四标准任务量时如下：C3=40%C
总
，C4=35%C
总
其中，C3表示第三标准任务量；C4表示第四标准任务量；如果最终确定符合任务执行的运行要求的动作方案为一个时，执行动作方案，当所述动作方案所执行的任务量达到第五标准任务量时，控制机械臂休息30min后再运行，当所述动作方案执行任务达到第六标准任务量时，控制机械臂休息40min后，利用所述动作方案执行任务直至完成剩余所有任务量；其中，所述第五标准任务量和第六标准任务量时如下：C5=35%C
总
，C6=45%C
总
其中，C5表示第五标准任务量；C6表示第六标准任务量。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，根据所述目标任务规划三组与所要执行任务对应的动作方案，包括：提取所述机械臂需要执行的目标任务；根据所述目标任务涉及的执行路线，对机械臂的执行路径进行规划，获得三组执行路径；根据所述目标任务涉及的被搬运物体的位置和三组执行路径，分别对与三组执行路径对应的机械臂的执行动作进行分阶段动作规划；获得每个动作阶段对应的机械臂执行动作；将每个动作阶段对应的机械臂执行动作进行合并，获得三组机械臂执行动作；将每组机械臂执行动作与每组执行路径进行对应匹配，获得三组与所要执行任务对应
的动作方案。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，对每组动作方案进行试操作，通过试操作确定每组动作方案的运行指标是否符合要求，包括：对每组与所要执行任务对应的动作方案进行10
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20次的试操作；实时监控记录每组动作方案在执行过程中，所述机械臂完成每个动作时的实际关节运行参数与设置关节运行参数之间的偏差量；通过偏差量计算获取所述机械臂运行操作指标，并根据所述机械臂运行操作指标判断每组动作方案是否符合运行要求；提取符合运行要求的动作方案，确定利用所述符合运行要求的动作方案执行任务。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述通过偏差量计算获取所述机械臂运行操作指标，并根据所述机械臂运行操作指标判断每组动作方案是否符合运行要求，包括：利用指标获取模型计算所述机械臂运行操作指标，所述指标获取模型如下：其中，W表示所述机械臂运行操作指标；n表示出现关节运行参数偏差量的次数；H
i
表示第i次出现关节运行参数偏差量时对应的偏差量数值；H
max
表示关节运行参数偏差量最大值；m表示每组动作方案中所包含的阶段性分解动作的个数；T表示每组动作方案中，执行完成一个阶段性分解动作所用时间长度；T0表示预先设置的分解动作标准运行时间；如果所述机械臂运行操作指标超过预设的指标阈值时，确定该动作方案不符合任务执行的运行要求。5.一种用于建筑施工的SCARA智...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟杰，
申请(专利权)人：北京中海兴达建设有限公司，
类型：发明
国别省市：