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【技术实现步骤摘要】
本申请属于机器人控制,尤其涉及一种柔性机械臂的控制方法、柔性机械臂、设备及介质。
技术介绍
1、近年来,柔性机械臂的发展越来越迅速。柔性机械臂是一种类似象鼻的多段式机械臂。一般一个柔性机械臂拥有多个单段关节,每一个单段关节都可以在有限范围内实现旋转,弯曲,甚至伸缩,使得柔性机械臂一般都拥有较多自由度。
2、但,柔性机械臂每个单段关节都只有相对较小的运动范围,使得柔性连续型机械臂各个关节的实际工作空间是一个具有一定厚度的球壳空间,这使得其必要作业附近的冗余工作空间非常有限,在使用坐标输入控制柔性连续型机械臂时会遇到以下这些操控问题:
3、一个是容易触壁停止。柔性连续型机械臂各个关节的工作空间一般是一个具有一定厚度的球壳的空间,而且球壳的厚度一般不大。在通过三维输入控制机械臂关节的坐标位置时,很容易到达工作空间的边界(球壳内壁和球壳外壁),此时柔性连续型机械臂的运动在操控方向上受限,从而停止动作。
4、另一个是难以预判可行方向。在不同的边界临界点,柔性连续型机械臂关节的受限运动方向不同,可行运动方向也不同。这使得通过控制输入试图恢复触壁的机械臂向可行运动方向继续运动时没有一个清晰的标准,很难预判正确方向,需要尝试才能脱离触壁继续运行,极大影响了机械臂的操控效果,而且降低了操控者的操控体验。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种柔性机械臂的控制方法、柔性机械臂、设备及介质,以解决现有技术中机械臂末端的有效工作空间狭小易触壁停止,轨迹不具有预判性,机
2、本申请实施例的第一方面提供了一种柔性机械臂的控制方法,包括:
3、将柔性机械臂的末端活动空间区域划分为多个立体分区;
4、确定每个所述立体分区的分区原点,并根据所述分区原点建立各自对应的分区三维坐标系;
5、基于位姿控制输入信息和所述分区三维坐标系生成对所述柔性机械臂在目标立体分区中的位姿控制命令;其中,所述目标立体分区为多个所述立体分区中所述柔性机械臂当前所处的第一分区或者为多个所述立体分区中所述第一分区之外的第二分区,所述位姿控制命令用于指示所述柔性机械臂在所述目标立体分区中的目标位置和/或目标姿态;
6、基于所述位姿控制命令,对所述柔性机械臂进行位姿控制。
7、本申请实施例的第二方面提供了一种柔性机械臂,所述柔性机械臂通过如上述第一方面所述的方法实现位姿控制。
8、本申请实施例的第三方面提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述方法的步骤。
9、本申请实施例的第四方面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第一方面所述方法的步骤。
10、本申请的第五方面提供了一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在计算机设备上运行时,使得所述计算机设备执行上述第一方面所述方法的步骤。
11、由上可见,本申请实施例中,通过将柔性机械臂的末端活动空间区域划分为多个立体分区,并根据分区原点建立各自对应的分区三维坐标系,基于位姿控制输入信息和分区三维坐标系生成对柔性机械臂在目标立体分区中的位姿控制命令,进而基于位姿控制命令,对柔性机械臂进行位姿控制,该过程中,机械臂末端控制位于这些立方体形子区域内,并允许在这些子区域之间进行分区切换跳转,使得控制输入具有相互独立的上下界,消除了运动界限间的耦合,提高了操控的轨迹预判性,提升了有效工作空间,提升机械臂的操控效果,改善操控者的操控体验。
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1.一种柔性机械臂的控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述位姿控制命令中包括位置命令;
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述位姿控制输入信息中包含位置控制输入信息;
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于位姿控制输入信息和所述分区三维坐标系生成对所述柔性机械臂在目标立体分区中的位姿控制命令,包括:在所述位姿控制输入信息中包含区域跳转指令的情况下,响应于所述区域跳转指令,基于所述位姿控制输入信息,确定空间位移坐标;
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述空间位移坐标在所述柔性机械臂的绝对世界坐标系下的方向向量及所述柔性机械臂的当前位置坐标在各个所述分区三维坐标系下的位置向量,确定所述目标立体分区,包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述计算所述空间位移坐标在所述柔性机械臂的绝对世界坐标系下的方向向量,与所述柔性机械臂的当前位置坐标在各个所述分区三维坐标系下的位置向量之间的夹角,包括:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述基于所述位姿控制输入信息,将所述待选姿态命令由所述有效姿态命令进行更新,得到更新后的所述待选姿态命令,包括:
9.根据权利要求1至8任一项所述的方法,其特征在于,所述位姿控制输入信息中包括:
10.一种柔性机械臂,其特征在于,所述柔性机械臂通过如权利要求1至9任一项所述的方法实现位姿控制。
11.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9任一项所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种柔性机械臂的控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述位姿控制命令中包括位置命令;
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述位姿控制输入信息中包含位置控制输入信息;
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于位姿控制输入信息和所述分区三维坐标系生成对所述柔性机械臂在目标立体分区中的位姿控制命令,包括:在所述位姿控制输入信息中包含区域跳转指令的情况下,响应于所述区域跳转指令,基于所述位姿控制输入信息,确定空间位移坐标;
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述空间位移坐标在所述柔性机械臂的绝对世界坐标系下的方向向量及所述柔性机械臂的当前位置坐标在各个所述分区三维坐标系下的位置向量,确定所述目标立体分区,包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述计算所述空间位移坐标在所述柔性机械臂的绝对世界坐标系下的方向向量,与所述柔性机械臂的当前位置...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈晓蛟,王琳,全锋,
申请(专利权)人:万勋科技深圳有限公司,
类型:发明
国别省市:
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