一种绳驱蛇形机械臂路径规划首尾运动跟随方法、装置、计算机及存储介质制造方法及图纸

一种绳驱蛇形机械臂路径规划运动跟随方法、装置、计算机及存储介质，属于路径规划领域。解决了传统机械臂不能在复杂环境下进行探索的问题。所述绳驱蛇形机械臂包括n个锥节和关节组成，所述n大于3，所述方法包括：根据臂体末端点空间位置、末端点下一时刻空间位置及末端关节空间位置获取下一时刻臂体末端关节空间位置和角度；根据下一时刻臂体末端关节空间位置和关节跟随运动规划条件获取第i个关节的下一时刻位置及角度，直至获得第2关节下一时刻空间位置和角度；根据第2个关节空间位置及角度获取第1个关节空间位置及角度；获取所有关节的角度，完成绳驱蛇形机械臂路径规划运动跟随。适用于狭窄复杂的空间环境的路径规划。适用于狭窄复杂的空间环境的路径规划。适用于狭窄复杂的空间环境的路径规划。

【技术实现步骤摘要】
一种绳驱蛇形机械臂路径规划首尾运动跟随方法、装置、计算机及存储介质


[0001]本专利技术属于机械臂控制
，尤其涉及绳驱蛇形机械臂路径规划运动跟随


技术介绍

[0002]在实际的工程应用中存在大量狭窄复杂的环境需要被探测，如空间站舱室、飞机油箱、建筑物管道等。此类环境的探测一般要求不拆除原有结构下进行。若采用人工方法则检测成本较高，且人员长期在此类特殊环境工作也存在一定安全隐患。因此宜采用机械臂的等现代化机械设备进行探测。传统机械臂结构较为简单、运动自由度有限，难以满足复杂环境的探测需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决了传统机械臂不能在复杂环境下进行探索的问题。
[0004]本专利技术提供一种绳驱蛇形机械臂路径规划首尾运动跟随方法，所述绳驱蛇形机械臂包括n个锥节和n个关节，所述n大于3，所述规划运动跟随方法包括：
[0005]根据绳驱蛇形机械臂臂体末端点的空间位置末端点下一时刻的空间位置及末端关节的空间位置获取下一时刻臂体末端关节的空间位置和角度
[0006]根据下一时刻臂体末本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绳驱蛇形机械臂路径规划首尾运动跟随方法，所述绳驱蛇形机械臂包括n个锥节和n个关节，所述n大于3，其特征在于，所述规划运动跟随方法包括：根据绳驱蛇形机械臂臂体末端点的空间位置末端点下一时刻的空间位置及末端关节的空间位置获取下一时刻臂体末端关节的空间位置和角度根据下一时刻臂体末端关节的空间位置和关节跟随运动规划条件获取第i个关节的下一时刻位置及角度，i＝n
‑
1,n
‑
2,
……
,2，依次类推，直至获得第2关节下一时刻的空间位置和角度根据第2个关节的空间位置及角度获取第1个关节的空间位置r
1t+Δt
及角度根据获取的所有关节的角度完成绳驱蛇形机械臂路径规划运动跟随。2.根据权利要求1所述的一种绳驱蛇形机械臂路径规划首尾运动跟随方法，其特征在于，所述获取下一时刻臂体末端关节的空间位置和角度具体为：臂体末端的第n个关节沿上一时刻t该关节的轴向方向运动，所述运动的时间步长为Δt，该关节在下一时刻t+Δt的空间位置到末端距离为第n个锥节的长度l
n
；则根据求解方程：获得臂体末端的第n个关节的空间位置臂体末端的第n个关节的角度根据求解方程获得：根据求解方程获得：为臂体末端在惯性系下的x、y、z方向的坐标。3.根据权利要求2所述的一种绳驱蛇形机械臂路径规划首尾运动跟随方法，其特征在于，所述运动跟随方法还包括判断臂体末端的第n个关节的角度是否在臂体末端的关节的机构运动空间内：若所述关节角度在机构运动空间内，则空间位置为和角度为下一时刻臂体末端的第n个关节的空间位置和角度；否则，则判定绳驱蛇形机械臂在进行平移运动，并获取当前绳驱蛇形机械臂末端第n个关节的空间位置和角度。4.根据权利要求3所述的一种绳驱蛇形机械臂路径规划首尾运动跟随方法，其特征在于，所述获取当前绳驱蛇形机械臂末端第n个关节的空间位置和角度是根据求解方程获得：5.根据权利要求1所述的一种绳驱蛇形机械臂路径规划首尾运动跟随方法，其特征在
于，所述根据下一时刻臂体末端关节的空间位置和关节跟随运动规划条件获取第i个关节的下一时刻位置及角度，i＝n
‑
1,n
‑
2,
……
,2，依次类推，直至获得第2关节下一时刻的空间位置和角度具体为：获取第i个关节的下一时刻位置根据求解方式：所述i＝n
‑
1,n
...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷海宇，黄倬然，向阳，刘鹏，魏承，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：