无夹持机械臂运动控制方法技术

本申请涉及一种无夹持机械臂运动控制方法

【技术实现步骤摘要】
无夹持机械臂运动控制方法、装置、计算机设备和介质


[0001]本申请涉及机器人控制
，特别是涉及一种无夹持机械臂运动控制方法
、
装置
、
计算机设备
、
存储介质和计算机程序产品
。

技术介绍

[0002]随着人工智能的快速发展，机械臂逐渐被应用于运输
、
装卸搬运
、
包装
、
流通加工
、
配送等应用领域，而正是由于应用领域的不断丰富，通过机械臂运动搬运的物体种类也变得多样化
。
[0003]尤其是针对某些特殊物体
(
比如高重心物体或者易碎物体
)
的搬运，目前常采用的是利用与这类特殊物体相适配的夹持器进行搬运，但是这种方式往往需要开发特定的适配程序来控制夹持器，还需要额外进行调试，导致利用夹持器进行物体搬运的成本较高，因此，如何控制机械臂进行无夹持的物体搬运成为一个亟待解决的问题
。
然而进一步考虑到物体在无夹持的条件下，很容易发生因离心力而侧翻或者滑动，也即，无夹持机械臂运动控制的稳定性较低
。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高无夹持机械臂运动控制稳定性的无夹持机械臂运动控制方法
、
装置
、
计算机设备
、
计算机可读存储介质和计算机程序产品
。
[0005]第一方面，本申请提供了一种无夹持机械臂运动控制方法
。
所述方法包括：
[0006]获取机械臂的初始控制点序列，其中，所述初始控制点序列用于表征所述机械臂进行物体搬运时的运动轨迹；
[0007]获取目标插值参数，根据所述目标插值参数对所述初始控制点序列进行平滑插值，得到所述机械臂的目标控制点序列；
[0008]根据所述目标控制点序列，生成设置于所述机械臂上的搬运部件的位姿变化控制信息；
[0009]通过所述目标控制点序列控制所述机械臂进行轨迹运动，以及通过所述位姿变化控制信息控制所述搬运部件进行位姿变化，控制所述机械臂进行物体搬运
。
[0010]在一实施例中，所述目标控制点序列至少包括一个目标控制点，所述根据所述目标控制点序列，生成设置于所述机械臂上的搬运部件的位姿变化控制信息，包括：
[0011]基于相邻所述目标控制点之间的位移信息和位移时间，确定所述机械臂的期望加速度信息；预设重力加速度信息和所述期望加速度信息，生成所述搬运部件的目标加速度信息；对所述目标加速度信息进行归一化，得到第一方向的位姿变化控制信息
。
[0012]在一实施例中，在所述对所述目标加速度信息进行归一化，得到第一方向的位姿变化控制信息的步骤之后，还包括：
[0013]将所述第一方向的位姿变化控制信息投影至第二方向，得到第二方向的投影信
息；对所述第二方向的投影信息进行归一化，得到第二方向的位姿变化控制信息；基于所述第一方向的位姿变化控制信息和所述第二方向的位姿变化控制信息，生成第三方向的位姿变化控制信息
。
[0014]在一实施例中，所述平滑插值包括位置插值和旋转插值，所述根据所述目标插值参数对所述初始控制点序列进行平滑插值，得到所述机械臂的目标控制点序列，包括：
[0015]基于所述目标插值参数，对所述初始控制点序列进行位置插值，得到位置插值结果，以及基于所述目标插值参数，对所述初始控制点序列进行旋转插值，得到旋转插值结果；根据所述位置插值结果和所述旋转插值结果，生成所述目标控制点序列
。
[0016]在一实施例中，在所述通过所述目标控制点序列控制所述机械臂进行轨迹运动，以及通过所述位姿变化控制信息控制所述搬运部件进行位姿变化，控制所述机械臂进行物体搬运的步骤之前，所述方法还包括：
[0017]将所述目标控制点序列映射到关节空间，得到映射结果；根据所述映射结果，对所述机械臂进行运动能力检测，得到运动能力检测结果；若所述运动能力检测结果为通过，则执行步骤：通过所述目标控制点序列控制所述机械臂进行轨迹运动，以及通过所述位姿变化控制信息控制所述搬运部件进行位姿变化，控制所述机械臂进行物体搬运
。
[0018]在一实施例中，在所述获取机械臂的初始控制点序列的步骤之前，还包括：
[0019]获取预设运动时间范围，根据所述机械臂的运动位姿约束信息和所述预设运动时间范围，确定插值范围；在所述插值范围内选取均匀分布的目标插值参数
。
[0020]第二方面，本申请还提供了一种无夹持机械臂运动控制装置
。
所述装置包括：
[0021]控制点获取模块，用于获取机械臂的初始控制点序列，其中，所述初始控制点序列用于表征所述机械臂进行物体搬运时的运动轨迹；
[0022]平滑插值模块，用于获取目标插值参数，根据所述目标插值参数对所述初始控制点序列进行平滑插值，得到所述机械臂的目标控制点序列；
[0023]生成位姿变化控制信息模块，用于根据所述目标控制点序列，生成设置于所述机械臂上的搬运部件的位姿变化控制信息；
[0024]轨迹下发模块，用于通过所述目标控制点序列控制所述机械臂进行轨迹运动，以及通过所述位姿变化控制信息控制所述搬运部件进行位姿变化，控制所述机械臂进行物体搬运
。
[0025]第三方面，本申请还提供了一种计算机设备
。
所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0026]获取机械臂的初始控制点序列，其中，所述初始控制点序列用于表征所述机械臂进行物体搬运时的运动轨迹；获取目标插值参数，根据所述目标插值参数对所述初始控制点序列进行平滑插值，得到所述机械臂的目标控制点序列；根据所述目标控制点序列，生成设置于所述机械臂上的搬运部件的位姿变化控制信息；通过所述目标控制点序列控制所述机械臂进行轨迹运动，以及通过所述位姿变化控制信息控制所述搬运部件进行位姿变化，控制所述机械臂进行物体搬运
。
[0027]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质
。
所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0028]获取机械臂的初始控制点序列，其中，所述初始控制点序列用于表征所述机械臂
进行物体搬运时的运动轨迹；获取目标插值参数，根据所述目标插值参数对所述初始控制点序列进行平滑插值，得到所述机械臂的目标控制点序列；根据所述目标控制点序列，生成设置于所述机械臂上的搬运部件的位姿变化控制信息；通过所述目标控制点序列控制所述机械臂进行轨迹运动，以及通过所述位姿变化控制信息控制所述搬运部件进行位姿变化，控制所述机械臂进行物体搬运
。
[0029]第五方面，本申请还提供了一种计算机程序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无夹持机械臂运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取机械臂的初始控制点序列，其中，所述初始控制点序列用于表征所述机械臂进行物体搬运时的运动轨迹；获取目标插值参数，根据所述目标插值参数对所述初始控制点序列进行平滑插值，得到所述机械臂的目标控制点序列；根据所述目标控制点序列，生成设置于所述机械臂上的搬运部件的位姿变化控制信息；通过所述目标控制点序列控制所述机械臂进行轨迹运动，以及通过所述位姿变化控制信息控制所述搬运部件进行位姿变化，控制所述机械臂进行物体搬运
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标控制点序列至少包括一个目标控制点，所述根据所述目标控制点序列，生成设置于所述机械臂上的搬运部件的位姿变化控制信息，包括：基于相邻所述目标控制点之间的位移信息和位移时间，确定所述机械臂的期望加速度信息；根据预设重力加速度信息和所述期望加速度信息，生成所述搬运部件的目标加速度信息；对所述目标加速度信息进行归一化，得到第一方向的位姿变化控制信息
。3.
如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述对所述目标加速度信息进行归一化，得到第一方向的位姿变化控制信息的步骤之后，还包括：将所述第一方向的位姿变化控制信息投影至第二方向，得到第二方向的投影信息；对所述第二方向的投影信息进行归一化，得到第二方向的位姿变化控制信息；基于所述第一方向的位姿变化控制信息和所述第二方向的位姿变化控制信息，生成第三方向的位姿变化控制信息
。4.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平滑插值包括位置插值和旋转插值，所述根据所述目标插值参数对所述初始控制点序列进行平滑插值，得到所述机械臂的目标控制点序列，包括：基于所述目标插值参数，对所述初始控制点序列进行位置插值，得到位置插值结果，以及基于所述目标插值参数，对所述初始控制点序列进行旋转插值，得到旋转插值结果；根据所述位置插值结果和所述旋转插值结果，生成所述目标控制点序列
。5.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过所述目标控制点序列控...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄彦玮，张鹏，张国平，王光能，
申请(专利权)人：深圳市大族机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：