本申请涉及一种管道机器人运动控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：获取机器人在管道内壁上运动时需要经过的多个预设途经点，基于预设途经点控制机器人在管道内壁运动，能够使得机器人的运动过程完全覆盖管道内壁的待处理区域；基于机器人的运动学模型相应的正解运动学求解算法、逆解运动学求解算法以及逆解运动学求解算法相应的最优解选取算法，确定运动学模型中每个相邻途径点的位姿信息，并基于确定的位姿信息控制机器人在管道内壁运动，能够避免机器人在运动过程中与管道内壁发生碰撞。
1、机器人在航空航天、机械加工、核电等领域的清洗去污中有着广泛的应用。利用工业机器人对管道内壁进行清洗去污可有效提高效率，但是机器人通过变换不同的运动姿态在管道内壁三维空间内运动时易与管道发生碰撞。
5、获取所述机器人的预设运动总时长，基于所述预设运动总时长、所述圆心、所述半径、以及所述相邻途经点中最后一个途经点的第一坐标，确定所述世界坐标系中的第一微元坐标；
6、基于所述第一微元坐标，所述机器人的运动学模型相应的正解运动学求解算法、逆解运动学求解算法以及所述逆解运动学求解算法相应的最优解选取算法，确定所述运动学模型中每个相邻途径点的位姿信息和每个相邻途经点的第二坐标；
>8、在其中一个实施例中，所述确定所述相邻途经点组成的圆弧的圆心和所述圆弧的半径，包括：9、确定所述相邻途经点组成的第一平面、以及所述相邻途经点中每两个相邻途经点相应的第二平面，所述第二平面垂直平分相应两个相邻途经点组成的线段；
10、基于所述相邻途经点的第一坐标，确定所述第一平面的第一平面表达式，并基于每两个相邻途经点的第一坐标，确定相应的第二平面的第二平面表达式；
11、基于所述第一平面表达式和所述第二平面表达式，确定所述圆弧的圆心和所述圆弧的半径。
12、在其中一个实施例中，所述基于所述预设运动总时长、所述圆心、所述半径、以及所述相邻途经点中最后一个途经点的第一坐标，确定所述世界坐标系中的第一微元坐标，包括：
13、基于所述圆心和所述相邻途经点，建立以所述圆心为原点的平面坐标系；
14、获取预设坐标转换函数，基于所述预设坐标转换函数，将所述相邻途经点的第一坐标，转换为在所述平面坐标系中的第三坐标；
15、获取所述机器人从所述预设途经点中的第一个途经点运动至所述相邻途经点中的最后一个途经点所需的当前工作时长；
16、基于所述半径、所述当前工作时长、所述预设工作总时长、以及所述最后一个途径点的第三坐标，确定所述平面坐标系中的第二微元坐标；
17、基于所述预设坐标转换函数，将所述第二微元坐标转换为在所述世界坐标系中的第一微元坐标。
18、在其中一个实施例中，所述基于所述第一微元坐标，所述机器人的运动学模型相应的正解运动学求解算法、逆解运动学求解算法以及所述逆解运动学求解算法相应的最优解选取算法，确定所述运动学模型中每个相邻途径点的位姿信息和每个相邻途经点的第二坐标，包括：
19、基于所述第一微元坐标、所述机器人的运动学模型相应的逆解运动学求解算法、以及所述逆解运动学求解算法相应的最优解选取算法，确定所述机器人每个关节的最优关节角度；
20、基于所述正解运动学求解算法和所述最优关节角度，确定所述运动学模型中每个相邻途径点的位姿信息和每个相邻途经点的第二坐标。
21、在其中一个实施例中，所述基于所述第一坐标、所述第二坐标以及所述位姿信息，控制所述机器人在所述管道内壁运动，包括：
22、将所述第二坐标和相应的第一坐标进行对比，若一致，则基于所述位姿信息，控制所述机器人在所述管道内壁运动。
23、在其中一个实施例中，所述获取机器人在管道内壁上的多个预设途经点之前，还包括：
24、基于所述机器人的机械参数，确定所述机器人的三维模型和d-h模型；
25、基于所述三维模型和所述机械参数，确定所述机器人的运动学模型；
26、基于所述d-h模型，确定所述正解运动学求解算法和所述逆解运动学求解算法，并基于关节角度变化最小原理，确定所述最优解选取算法。
27、第二方面，本申请还提供了一种管道机器人运动控制装置，所述装置包括：
28、第一获取模块，用于获取机器人在管道内壁上的多个预设途经点，确定所述预设途经点在世界坐标系中的第一坐标；
29、第二获取模块，用于从所述预设途经点中获取预设数量个相邻途经点，确定所述相邻途经点组成的圆弧的圆心和所述圆弧的半径；
30、第三获取模块，用于获取所述机器人的预设运动总时长，基于所述预设运动总时长、所述圆心、所述半径、以及所述相邻途经点中最后一个途经点的第一坐标，确定所述世界坐标系中的第一微元坐标；
31、确定模块，用于基于所述第一微元坐标，所述机器人的运动学模型相应的正解运动学求解算法、逆解运动学求解算法以及所述逆解运动学求解算法相应的最优解选取算法，确定所述运动学模型中每个相邻途径点的位姿信息和每个相邻途经点的第二坐标；
32、控制模块，用于基于所述第一坐标、所述第二坐标以及所述位姿信息，控制所述机器人在所述管道内壁运动。
33、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的任意一个实施例中的方法的步骤。
34、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的任意一个实施例中的方法的步骤。
35、第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的任意一个实施例中的方法的步骤。
36、上述管道机器人运动控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，获取机器人在管道内壁上运动时需要经过的多个预设途经点，基于预设途经点控制机器人在管道内壁运动，能够使得机器人的运动过程完全覆盖管道内壁的待处理区域；基于机器人的运动学模型相应的正解运动学求解算法、逆解运动学求解算法以及逆解运动学求解算法相应的最优解选取算法，确定运动学模型中每个相邻途径点的位姿信息，并基于确定的位姿信息控制机器人在管道内壁运动，能够避免机器人在运动过程中与管道内壁发生碰撞；基于预设途经点、正解运动学求解算法以及逆解运动学求解算法，控制机器人在管道内壁运动，在机器人的运动过程中不需要人为操控，能够有效的减少人为失误，并能够保障操作人员的安全。
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【技术保护点】
1.一种管道机器人运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述相邻途经点组成的圆弧的圆心和所述圆弧的半径，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述预设运动总时长、所述圆心、所述半径、以及所述相邻途经点中最后一个途经点的第一坐标，确定所述世界坐标系中的第一微元坐标，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一微元坐标，所述机器人的运动学模型相应的正解运动学求解算法、逆解运动学求解算法以及所述逆解运动学求解算法相应的最优解选取算法，确定所述运动学模型中每个相邻途径点的位姿信息和每个相邻途经点的第二坐标，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一坐标、所述第二坐标以及所述位姿信息，控制所述机器人在所述管道内壁运动，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取机器人在管道内壁上的多个预设途经点之前，还包括：
7.一种管道机器人运动控制装置，其特征在于，所述装置包括：
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种管道机器人运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述相邻途经点组成的圆弧的圆心和所述圆弧的半径，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述预设运动总时长、所述圆心、所述半径、以及所述相邻途经点中最后一个途经点的第一坐标，确定所述世界坐标系中的第一微元坐标，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一微元坐标，所述机器人的运动学模型相应的正解运动学求解算法、逆解运动学求解算法以及所述逆解运动学求解算法相应的最优解选取算法，确定所述运动学模型中每个相邻途径点的位姿信息和每个相邻途经点的第二坐标，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，李家文，詹杰，苏兴东，蒋丹枫，李雪菲，
申请(专利权)人：广东核电合营有限公司，
类型：发明
国别省市：
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