机械臂仿生动态运动目标规划方法技术

本发明专利技术涉及机械臂技术领域，具体涉及一种机械臂仿生动态运动目标规划方法，包括以下步骤：定义机械臂任务目标，并量化为运动学参数；将末端位姿转化为关节空间变量，依据关节速度、负载质量、末端线速度三项变量，在运动阶段、负载情况、末端速度三方面将任务目标分类成若干种运动情况，每种运动情况对应一个轨迹规划策略函数；以最小运行时间、最小关节急动度和最小超调为目标，对机械臂进行基于机器学习的规划策略函数选择训练，为各运动情况选择最合适的轨迹规划策略函数。本发明专利技术的机械臂仿生动态运动目标规划方法，通过运动目标分解和变轨迹规划策略，解决任务目标不同阶段对机械臂关节空间运动学、动力学约束要求不同的问题，提高控制效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械臂，具体涉及一种机械臂仿生动态运动目标规划方法。

技术介绍

1、为提高机械臂的运行精度、控制机械臂运行的运动参数，现有技术通常对机械臂关节空间的轨迹进行轨迹规划，使其关节角位置、速度和加速度值变化平滑。关节空间的轨迹规划就是在关节的起始点和终止点之间用一条光滑的曲线进行插值，得到一系列关节角位置、速度和加速度值。常用的插值方法有线性插值、带抛物线过渡的线性插值、三次多项式插值、五次多项式插值等。关节空间轨迹规划不需要进行运动学解算，计算量小，且不存在奇异点或无法到达的点等问题，但关节空间轨迹规划无法保证插值点的位姿。

2、目前，机械臂的运动目标即是快速跟踪目标轨迹，在目标轨迹的每一路径点间的轨迹规划多采用同一种多项式插值，但现实生活中的任务并非简单的轨迹跟踪，同一任务的执行过程中单一的规划方式也并非最优解。因此，目前的机械臂运动规划所带来的控制效果不佳。

技术实现思路

1、本专利技术为解决现有技术中机械臂的运动目标轨迹的每一路径点间的轨迹规划多采用同一种多项式插值导致控制效果欠佳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种机械臂仿生动态运动目标规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的机械臂仿生动态运动目标规划方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述机械臂为六自由度串联机械臂，建模方法为改进D-H模型。

3.根据权利要求2所述的机械臂仿生动态运动目标规划方法，其特征在于，所述步骤S2中，对于运动阶段，当关节速度时，定义为始末阶段，运动阶段取值fs＝0，当关节速度时，定义为中间阶段，运动阶段取值fs＝1；对于负载情况，当负载质量mload<5kg时，定义为中小负载，负载情况取值fl＝0，当负载质量mload≥5kg时，定义为大负载，负载情况取值fl＝1...

【技术特征摘要】

1.一种机械臂仿生动态运动目标规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的机械臂仿生动态运动目标规划方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述机械臂为六自由度串联机械臂，建模方法为改进d-h模型。

3.根据权利要求2所述的机械臂仿生动态运动目标规划方法，其特征在于，所述步骤s2中，对于运动阶段，当关节速度时，定义为始末阶段，运动阶段取值fs＝0，当关节速度时，定义为中间阶段，运动阶段取值fs＝1；对于负载情况，当负载质量mload<5kg时，定义为中小负载，负载情况取值fl＝0，当负载质量mload≥5kg时，定义为大负载，负载情况取值fl＝1；对于末端速度，当末端线速度vend<0.3m/s时，定义为中低速运行，末端速度取值fv＝0，当末端线速度vend≥0.3m/s时，定义为高速运行，末端速度取值fv＝1。

4.根据权利要求3所述的机械臂仿生动态运动目标规划方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：酆禾阳，范宏杰，解书航，陈泽天，梁秋实，卢曾辉，徐东，魏洪兴，朱志昆，陶宁，
申请(专利权)人：遨博北京智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：