【技术实现步骤摘要】
五自由度机器人运动控制方法及系统
[0001]本专利技术涉及机器人运动控制
，具体地，涉及五自由度机器人运动控制方法及系统。
技术介绍
[0002]专利文献CN104690735A(申请号：201310662919.2)公开了一种五自由度开放式机器人自动控制系统，属于机器人控制
本专利技术的五自由度开放式机器人自动控制系统，其特征在于：包括工控机、系统复位模块、操纵杆输入端、上层软件、运动控制卡、存储模块、显示模块、下层软件、原点和限位开关信号检测模块、限位开关组、驱动模块、大臂电机、小臂电机、腕部电机、主臂电机、手抓电机、减速器A、减速器B。
[0003]现有技术中，已有的酒店清洁机器人，多以单独移动机器人为主。少数带有机械臂的清洁机器人使用现有的协作机械臂，工作空间有限，体积较大。很难适应酒店房间环境。如图1的五自由度机器人包含2个移动轴和3个转动副，能够配合移动地盘，完成酒店清洁任务，而且机器人更加轻便小巧，工作范围大。
[0004]因此，有必要提出一种五自由度机器人运动控制方法。>
技术实现思路
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种五自由度机器人运动控制方法，其特征在于，包括：步骤S1：根据DH模型建立机器人连杆坐标系，得到五自由度机器人DH参数；步骤S2：确定相邻连杆的坐标变化关系，得到机器人正运动学表达式；步骤S3：基于正运动学表达式获取机器人运动路径中的位姿点；步骤S4：根据目标位姿点和机器人运动学模型依次计算机器人5个轴的关节角；步骤S5：将5个关节角转化为每个电机的编码器值，并发送到机器人的驱动器；步骤S6：驱动器根据接收的每个轴的编码器值驱动电机运动。2.根据权利要求1所述的五自由度机器人运动控制方法，其特征在于，所述步骤S2采用：步骤S2.1：根据机器人运动学模型建立机器人连杆坐标系；步骤S2.2：根据机器人连杆坐标系确定相邻连杆的坐标变换关系，得到机器人正运动学表达式；T
0，t
＝T
0，1
*T
1，2
*T
2，3
*T
3，4
*T
4，5
*Tool (1)其中，T
0，1
表示坐标系1相对于坐标系0的齐次变换矩阵；T
1，2
表示坐标系2相对于坐标系1的齐次变换矩阵；T
2，3
表示坐标系3相对于坐标系2的齐次变换矩阵；T
3，4
表示坐标系4相对于坐标系3的齐次变换矩阵；T
4，5
表示坐标系5相对于坐标系4的齐次变换矩阵；t
y
表示工具中心y方向偏移，t
z
表示工具中心z方向偏移；步骤S2.3：基于DH参数转换机器人正运动学表达式；其中，s1＝sinθ1，c1＝cosθ1，s3＝sinθ3，c3＝cosθ3，s5＝sinθ5，c5＝cosθ5；[θ1，d2，θ3，d4，θ5]表示关节变量；p
x
、p
y
、p
z
表示机器人目标位姿。3.根据权利要求1所述的五自由度机器人运动控制方法，其特征在于，所述步骤S3采用：roll＝θ3yaw＝θ1+θ5其中，p
x
、p
y
、p
z
、roll、yaw表示机器人目标位姿；s1＝sinθ1，c1＝cosθ1，s3＝sinθ3，c3＝cosθ3，s5＝sinθ5，c5＝cosθ5；[θ1，d2，θ3，d4，θ5]表示关节变量；a2和d3表示连杆的长度；t
y
表示工具中心y方向偏移；t
z
表示工具中心z方向偏移。4.根据权利要求1所述的五自由度机器人运动控制方法，其特征在于，所述步骤S4采用：
机器人俯仰姿态由转动关节3确定：θ3＝roll；其中，roll表示机器人的俯仰姿态；机器人偏航姿态由转动关节1和转动关节5确定：θ1+θ5＝yaw；yaw表示机器人的偏航姿态；根据(p
x
‑
t
y
c
yaw
)s1+(
‑
p
y
+t
y
s
yaw
)c1+d3＝0，计算转动关节1θ1以及转动关节5θ5；其中，c
yaw
表示cos(yaw)，偏航姿态的余弦值；s
yaw
表示sin(yaw)，偏航姿态的正弦值；移动关节4d4表示为：：移动关节2d2表示为：d2＝p
z
+d4s3+t
y
s3c5‑
t
z
c3。5.根据权利要求1所述的五自由度机器人运动控制方法，其特征在于，所述步骤S5采用：根据关节角和电机编码器的分辨率得到电机的编码...
【专利技术属性】
技术研发人员：王永超，廖志祥，郭震，
申请(专利权)人：上海景吾智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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