【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人控制，具体而言，涉及一种作业控制方法、装置、五轴码垛机器人及存储介质。
技术介绍
1、五轴码垛机器人的结构源于同型号的六轴球形手腕机器人的衍生，即将六轴机器人的关节j4的电机和减速器去掉，用连接件替代，保留关节j1、j2、j3、j5、j6，使其构成五轴码垛机器人。相较于六轴球形手腕机器人，在成本有一定程度降低的同时，又兼容水平面码垛和非水平面码垛(限制在一定范围内)两种场景。
2、针对水平面码垛的场景，需要3个自由度保证到达空间任意点，需要2个自由度保证末端夹爪水平朝下以及夹爪在水平面的姿态，即一共需要5个自由度，刚好等于五轴机器人的自由度数目，传统六轴球形手腕机器人的逆解算法，求解得到的关节j4的关节角度恒定为0，可以适用于五轴码垛机器人。
3、针对非水平面码垛的场景，需要3个自由度到达空间任意点，需要3个自由度保证姿态，一共需要6个自由度，大于五轴机器人的自由度数目，如果采用传统六轴球形手腕机器人的逆解算法，求解得到的关节j4的关节角度一定不为0，无法适用于五轴码垛机器人。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种作业控制方法、装置、五轴码垛机器人及存储介质。
2、本专利技术的实施例可以这样实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种五轴码垛机器人的作业控制方法，所述五轴码垛机器人的基座到末端依次分布了五个关节，最靠近所述五轴码垛机器人的基座的关节为首关节，所述方法包括：
4、通过
5、基于所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望位置关系和所述首关节对应的dh参数，对所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系进行修正，得到所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系；其中，所述可达姿态关系为在所述虚拟关节的关节角度为零的情况下最接近于所述期望姿态关系的姿态关系；
6、利用每个所述关节对应的dh参数、所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望位置关系以及所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系，获得每个所述关节的关节角度；
7、根据所述五个关节各自的关节角度，控制所述五轴码垛机器人进行码垛作业。
8、可选地，所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述首关节的关节坐标系重合，最靠近所述首关节的关节为第一中间关节；
9、所述基于所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望位置关系和所述首关节对应的dh参数，对所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系进行修正，得到所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系的步骤，包括：
10、利用所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望位置关系和所述首关节对应的dh参数，得到所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述第一中间关节的关节坐标系之间的姿态关系；
11、基于所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述第一中间关节的关节坐标系之间的姿态关系，修正所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系，得到所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系。
12、可选地，所述基于所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述第一中间关节的关节坐标系之间的姿态关系，修正所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系，得到所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系的步骤，包括：
13、利用所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述第一中间关节的关节坐标系之间的姿态关系和所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系，得到所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系；
14、对所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系进行修正，得到所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系；
15、根据所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述第一中间关节的关节坐标系之间的姿态关系和所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系，得到所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系。
16、可选地，所述对所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系进行修正，得到所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系的步骤，包括：
17、获取第一矩阵，所述第一矩阵表征所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系；
18、利用所述第一矩阵的各方向矢量，获得所述第一矩阵对应的等效旋转矩阵；
19、将所述等效旋转矩阵左乘所述第一矩阵，得到第二矩阵，所述第二矩阵表征所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系。
20、可选地，所述根据所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述第一中间关节的关节坐标系之间的姿态关系和所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系，得到所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系的步骤，包括：
21、获取第三矩阵，所述第三矩阵表征所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述第一中间关节的关节坐标系之间的姿态关系；
22、将所述第三矩阵左乘所述第二矩阵，得到第四矩阵，所述第四矩阵表征所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系。
23、可选地，最靠近所述五轴码垛机器人的末端的关节为尾关节，从所述首关节至所述尾关节依次分布了第一中间关节、第二中间关节和第三中间关节，所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述首关节的关节坐标系重合，所述dh参数包括关节的连杆偏置和关节的连杆长度；
24、所述利用每个所述关节对应的dh参数、所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望位置关系以及所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系，获得每个所述关节的关节角度的步骤，包括：
25、利用所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望位置关系，得到所述首关节的关节角度；
26、基于所述首关节的连杆长度、所述第一中间关节的连杆长度、所述第二中间关节的连杆长度、所述尾关节的连杆偏置、所述虚拟关节的连杆偏置、所述首关节的关节角度、所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望位置关系和所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系，得到所述第一中间关节、所述第二中间关节、所述第三中间关节以及所述尾关节各自的关节角度。
27、可选地，所述基于所述首关节的连杆长度、所述第一中间关节的连杆长度、所述第二中间关节的连杆长度、所述尾关节的连杆偏置、所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种五轴码垛机器人的作业控制方法，其特征在于，所述五轴码垛机器人的基座到末端依次分布了五个关节，最靠近所述五轴码垛机器人的基座的关节为首关节，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述首关节的关节坐标系重合，最靠近所述首关节的关节为第一中间关节；
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述第一中间关节的关节坐标系之间的姿态关系，修正所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系，得到所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系的步骤，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系进行修正，得到所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系的步骤，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述第一中间关节的关节坐标系之间的姿态关系和所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的可
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，最靠近所述五轴码垛机器人的末端的关节为尾关节，从所述首关节至所述尾关节依次分布了第一中间关节、第二中间关节和第三中间关节，所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述首关节的关节坐标系重合，所述DH参数包括关节的连杆偏置和关节的连杆长度；
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述首关节的连杆长度、所述第一中间关节的连杆长度、所述第二中间关节的连杆长度、所述尾关节的连杆偏置、所述虚拟关节的连杆偏置、所述首关节的关节角度、所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望位置关系和所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系，得到所述第一中间关节、所述第二中间关节、所述第三中间关节以及所述尾关节各自的关节角度的步骤包括：
8.一种五轴码垛机器人的作业控制装置，其特征在于，所述五轴码垛机器人的基座到末端依次分布了五个关节，最靠近所述五轴码垛机器人的基座的关节为首关节，所述装置包括：
9.一种五轴码垛机器人，其特征在于，其包括存储器和控制设备，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述控制设备执行时实现如权利要求1-7任一项所述的作业控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的作业控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种五轴码垛机器人的作业控制方法，其特征在于，所述五轴码垛机器人的基座到末端依次分布了五个关节，最靠近所述五轴码垛机器人的基座的关节为首关节，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述首关节的关节坐标系重合，最靠近所述首关节的关节为第一中间关节；
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述第一中间关节的关节坐标系之间的姿态关系，修正所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系，得到所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系的步骤，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的期望姿态关系进行修正，得到所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系的步骤，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述五轴码垛机器人的基坐标系与所述第一中间关节的关节坐标系之间的姿态关系和所述第一中间关节的关节坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系，得到所述五轴码垛机器人的基坐标系与末端法兰坐标系之间的可达姿态关系的步骤，包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，最靠近所述五轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨金桥，谷菲，
申请(专利权)人：成都卡诺普机器人技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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