一种机械臂控制方法、装置以及机械臂制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种机械臂控制方法、装置以及机械臂，控制方法包括拖拽准备阶段以及拖拽阶段，其中，拖拽准备阶段包括确定目标臂体以及目标臂体的位置特征值，并确定位置特征值与各关节位置的关系表达式，并确定目标关节作为拖拽阶段的控制对象；拖拽阶段包括确定位置特征值的目标值以及当前时刻除目标关节外的其他各关节的位置；将获取到的各参数代入第一计算表达式求解，得到目标关节在机械臂从当前位置被拖拽时的下一位置。本发明专利技术实现了具有冗余自由度的机械臂在被手动拖拽时各关节能够在预期运动范围内进行运动的技术效果，降低了机械臂的操作难度，减少了手动拖拽机械臂时产生碰撞的风险。时产生碰撞的风险。时产生碰撞的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂控制方法、装置以及机械臂


[0001]本专利技术实施例涉及机械臂控制
，尤其涉及一种机械臂控制方法、装置以及机械臂。

技术介绍

[0002]随着科技的进步，微创手术机器人技术逐渐成熟，并被广泛应用。医生通过操作台向机械臂发送控制命令，机械臂末端安装有医疗器械，医生对患者实施手术操作之前，需要拖动机械臂以使其末端能够运动至医生规划的患者手术入口部位的期望位姿。相比于其他方式，如使用示教器摇杆控制等，机械臂的手动拖拽模式快速而直观。
[0003]手动拖拽通常用于使机器人快速到达特定的姿态，如安装无菌袖套或者套管，该拖曳方式不仅限于医疗领域，其他工业机器人也需要有这个功能；并且对于机械臂来说，当机械臂具有冗余自由度时，能够更好避免碰撞，增加工作空间。
[0004]但是，手动拖拽有冗余自由度的机械臂时，机械臂各关节的运动存在不确定性，难以预期，增加机器人的操作难度。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种机械臂控制方法、装置以及机械臂，解决了具有冗余自由度机械臂在进行手动拖拽时机械臂的各关节存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂控制方法，其特征在于，应用于机械臂的手动拖拽控制系统，其中，所述机械臂在三维空间运动时，所述机械臂关节数量大于或等于4，所述机械臂在平面内运动时，所述机械臂的关节数量大于或等于3，所述机械臂控制方法包括拖拽准备阶段以及拖拽阶段，其中：所述拖拽准备阶段包括：选取所述机械臂的一个臂体为目标臂体，并将所述目标臂体的位置确定为位置特征值；基于机械臂正向运动学确定所述位置特征值与所述机械臂各关节位置的关系，得到所述位置特征值的第一计算表达式；选取所述机械臂的一个关节作为目标关节，所述目标关节为在所述拖拽阶段的控制对象；在所述拖拽准备阶段完成后，进入所述拖拽阶段，所述拖拽阶段包括：确定所述位置特征值的目标值；获取当前时刻除所述目标关节外的其他各关节的位置；将所述位置特征值的目标值以及除所述目标关节外的其他各关节的位置代入所述第一计算表达式求解，得到所述目标关节在所述机械臂从当前位置被拖拽时的下一位置。2.根据权利要求1所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述选取所述机械臂的一个臂体为目标臂体，并将所述目标臂体的位置确定为位置特征值包括：选取所述机械臂的一个臂体为所述目标臂体；将以下之一的所述目标臂体的位置信息确定为所述位置特征值：所述目标臂体相对于地面的位置、所述目标臂体相对于地面的角度、所述目标臂体相对于所述机械臂除所述目标臂体外的其他任一臂体的位置、所述目标臂体相对于所述机械臂除所述目标臂体外的其他任一臂体的角度。3.根据权利要求1所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述基于机械臂正向运动学确定所述位置特征值与所述机械臂各关节位置的关系，得到所述位置特征值的第一计算表达式包括：基于机械臂正向运动学确定所述位置特征值的第一计算表达式为ζ＝ζ(q1，q2，
……
q
n
)，其中，ζ为所述位置特征值，q为所述机械臂的关节位置，q
n
表示所述机械臂第n个关节的位置，n∈[1，N]，N为所述机械臂的关节数量。4.根据权利要求1所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述确定所述位置特征值的目标值包括：将所述目标臂体在拖拽开始时的初始位置确定为所述位置特征值的目标值。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫，
申请(专利权)人：瑞龙诺赋上海医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：