7自由度机械臂可行臂角范围计算方法及相关装置制造方法及图纸

本申请提供一种7自由度机械臂可行臂角范围计算方法及相关装置，涉及机器人运动控制领域。该方法中，机械臂的7个关节分别被称为第n关节，n值越大表示越靠近机械臂的末端，n≤7的正整数。电子设备获取第一臂角函数的驻点表达式中的目标参数，其中，第一臂角函数表征机械臂的第i关节的关节角与臂角之间约束关系，i∈{1,3,5,7}；分别根据目标参数与预设阈值之间每种关系下的函数曲线，确定各关节避开关节极限以及奇异条件的可行臂角范围，其中，预设阈值Δ＝1e‑8。如此，确定出不同情况下机械臂各关节的可行臂角范围。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及机器人运动控制领域，具体而言，涉及一种7自由度机械臂可行臂角范围计算方法及相关装置。

技术介绍

1、与6自由度机械臂相比，7自由度机械臂具有较高的灵活性，在完成既定任务的同时，可以防止关节超限位、规避奇异构型、避障等。如图1所示，7自由度机械臂的肘部可以绕直线sw旋转，其中，s点代表shoulder，机械臂的肩部关节，即与基座相连的第一个关节，它允许机械臂在水平面上旋转，w点代表wrist，通常指的是机械臂的手腕关节，即接近末端执行器的关节，它控制手腕的旋转；e点代表elbow，通常指的是机械臂的肘部关节，即位于肩部关节s和手腕关节w之间的中间关节；b点代表base，通常指机械臂的基座或基座关节，即机械臂与外部环境连接的部分。基座提供了机械臂的固定参考点，并且可能包含一个或多个旋转关节，允许机械臂在空间中进行定位。对于7自由度机械臂，可以用臂角(即平面sew与平面bsw之间的夹角ψ)表示7自由度机械臂的冗余自由度。因此，可以通过控制臂角来充分发挥7自由度机械臂的冗余特性。

2、现有技术中普遍的方法是在逆解的过程中引入臂角，计算出臂角与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种7自由度机械臂可行臂角范围计算方法，其特征在于，所述机械臂的7个关节分别被称为第n关节，n值越大表示越靠近所述机械臂的末端，n≤7的正整数，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的7自由度机械臂可行臂角范围计算方法，其特征在于，所述分别根据所述目标参数与预设阈值之间每种关系下的函数曲线，确定各关节避开关节极限以及奇异条件的可行臂角范围，包括：

3.根据权利要求2所述的7自由度机械臂可行臂角范围计算方法，其特征在于，所述分别根据所述目标参数与预设阈值之间每种关系下的函数曲线，确定各关节避开关节极限以及奇异条件的可行臂角范围，还包括：>

4.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种7自由度机械臂可行臂角范围计算方法，其特征在于，所述机械臂的7个关节分别被称为第n关节，n值越大表示越靠近所述机械臂的末端，n≤7的正整数，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的7自由度机械臂可行臂角范围计算方法，其特征在于，所述分别根据所述目标参数与预设阈值之间每种关系下的函数曲线，确定各关节避开关节极限以及奇异条件的可行臂角范围，包括：

3.根据权利要求2所述的7自由度机械臂可行臂角范围计算方法，其特征在于，所述分别根据所述目标参数与预设阈值之间每种关系下的函数曲线，确定各关节避开关节极限以及奇异条件的可行臂角范围，还包括：

4.根据权利要求1所述的7自由度机械臂可行臂角范围计算方法，其特征在于，所述分别根据所述目标参数与预设阈值之间每种关系下的函数曲线，确定各关节避开关节极限以及奇异条件的可行臂角范围，包括：

5.根据权利要求1所述的7自由度机械臂可行臂角范围计算方法，其特征在于，所述分别根据所述目...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立，牛建伟，田新扬，于晓龙，韩冰，侯人鸾，郭昱亮，厉圣杰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学杭州创新研究院，
类型：发明
国别省市：