[发明专利]一种机器人动作仿真的控制方法及装置

权利要求书

1.一种机器人动作仿真的控制方法，其特征在于，包括：

A.在Maya中规划机器人的动作，以产生机器人的活动关节在不同时间的姿态数据，所述姿态数据为空间六自由度数据；

B.将不同时间的姿态数据转换为不同时间的位移数据，并生成位移与时间关系的曲线；

C.根据所述位移与时间关系的曲线控制活动关节的位移。

2.根据权利要求1所述的机器人动作仿真的控制方法，其特征在于，在所述步骤B和所述步骤C之间还包括：

D.对所述位移与时间关系的曲线进行预处理。

3.根据权利要求2所述的机器人动作仿真的控制方法，其特征在于，所述步骤D包括：

一阶平滑：设定一个最大速度值，使处理后的位移与时间关系的曲线的速度低于最大速度值；

二阶平滑：设定一个最大加速度值，使处理后的位移与时间关系的曲线的加速度低于最大加速度值；

三阶平滑：设定一个最大加速度变化率，使处理后的位移与时间关系的曲线的加速度连续，且加速度变化率低于最大加速度变化率。

4.根据权利要求1至3任一项所述的机器人动作仿真的控制方法，其特征在于，所述步骤C包括：

反馈环节：反馈活动关节的位移；

控制环节：根据所述位移与时间关系的曲线，及活动关节的位移反馈进行比例微分计算，以生成控制量；

输出环节：将所述控制量转换为电压控制信号，所述电压控制信号通过驱动机构控制活动关节的位移。

5.根据权利要求4所述的机器人动作仿真的控制方法，其特征在于，在所述控制环节前，还包括：

比例微分的参数整定：通过给定一周期变化的正弦曲线对比例微分的参数进行在线整定，所述正弦曲线的幅值对应活动关节的移动行程。

6.根据权利要求4所述的机器人动作仿真的控制方法，其特征在于，所述反馈环节为：

测量安装在所述驱动机构上的电子尺的电压，并反馈所测量的电压，所测量的电压与所述驱动机构的位移相关。

7.根据权利要求6所述的机器人动作仿真的控制方法，其特征在于，所述反馈环节还包括：

根据所测量的电压判断驱动机构的位移是否在保护范围内。

8.根据权利要求7所述的机器人动作仿真的控制方法，其特征在于，在所述输出环节中，对所述电压控制信号进行下列至少一种处理：

加速度约束处理：对电压控制信号进行处理使其变化量低于预设值；

滤波处理；

限位处理：对电压控制信号进行处理使其在预设电压范围内；

驱动机构末端软保护处理：对电压控制信号进行处理使所述驱动机构在预设行程范围内移动。

9.根据权利要求1所述的机器人动作仿真的控制方法，其特征在于，所述驱动机构包括与所述活动关节对应的电液比例伺服阀和油缸，所述电压控制信号通过电液比例伺服阀控制油缸的伸缩，进而控制活动关节的移动。

10.一种机器人动作仿真的控制装置，其特征在于，包括：

动作规划模块，用于在Maya中规划机器人的动作，以产生机器人的活动关节在不同时间的姿态数据，所述姿态数据为空间六自由度数据；

位移曲线生成模块，用于将不同时间的姿态数据转换为不同时间的位移数据，并生成位移与时间关系的曲线；

控制模块，用于根据所述位移与时间关系的曲线控制活动关节的位移。