[发明专利]多关节机械臂智能控制方法、装置及系统

权利要求书

1.一种多关节机械臂智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S11，接收由操控器输入的机械臂末端的速度矢量；

步骤S12，基于所述机械臂末端的速度矢量和当前机械臂的状态，对多关节机械臂的各个节臂进行轨迹预测；若预测所得的下一时刻的运动轨迹相对于当前时刻发生突变，则放弃该轨迹预测的结果；

步骤S13，基于多关节机械臂的运动约束和轨迹预测的结果，确定最优规划解；

步骤S14，根据所述最优规划解，确定各个节臂的油缸驱动量；

步骤S15，根据所述油缸驱动量及执行机构的比例特性，确定驱动电流，所述驱动电流用于驱动多关节臂架及转塔的回转。

2.根据权利要求1所述的多关节机械臂智能控制方法，其特征在于，

所述步骤S13中，所述运动约束为液压系统流量极值约束，所述最优规划解为系统流量代价最小的规划解。

3.根据权利要2所述的多关节机械臂智能控制方法，其特征在于，在步骤S15后，还包括：

步骤S16，检测被驱动后的多关节臂架的状态参数，并将所述多关节臂架的状态参数反馈至步骤S12，所述轨迹预测的结果根据输入的机械臂末端的速度矢量和多关节臂架的状态参数共同确定。

4.根据权利要3所述的多关节机械臂智能控制方法，其特征在于，

所述步骤S16还包括如下子步骤：

对获取的所述多关节臂架的状态参数进行信号滤波以及形变补偿，并将获取的结果反馈至所述步骤S12。

5.一种多关节机械臂智能控制装置，其特征在于，包括：

速度矢量接收单元，用于接收由操控器输入的机械臂末端的速度矢量；

轨迹预测单元，用于基于所述机械臂末端的速度矢量和当前机械臂的状态，对多关节机械臂的各个节臂进行轨迹预测；若预测所得的下一时刻的运动轨迹相对于当前时刻发生突变，则放弃该轨迹预测的结果；

最优规划解确定单元，用于基于多关节机械臂的运动约束和轨迹预测的结果，确定最优规划解；

油缸驱动量计算单元，用于根据所述最优规划解，确定各个节臂的油缸驱动量；以及

驱动电流计算单元，用于根据所述油缸驱动量及执行机构的比例特性，确定驱动电流，所述驱动电流用于驱动多关节臂架及转塔的回转。

6.根据权利要求5所述的多关节机械臂智能控制装置，其特征在于，

所述最优规划解确定单元中，所述运动约束为液压系统流量极值约束，所述最优规划解为系统流量代价最小的规划解。

7.根据权利要求6所述的多关节机械臂智能控制装置，其特征在于，还包括，

反馈单元，用于检测被驱动后的多关节臂架的状态参数，并将所述多关节臂架的状态参数反馈至所述轨迹预测单元，所述轨迹预测单元进一步根据输入的机械臂末端的速度矢量和所述多关节臂架的状态参数共同确定预测结果。

8.根据权利要求7所述的多关节机械臂智能控制装置，其特征在于，

所述反馈单元还包括信号滤波及形变补偿子单元，用于对获取的所述多关节臂架的状态参数进行信号滤波以及形变补偿。

9.一种多关节机械臂智能控制系统，其特征在于，包括：

如权利要求5至8中任一项所述的多关节机械臂智能控制装置，以及，与所述多关节机械臂智能控制装置相配合的操控器，所述操控器用于输入所述机械臂末端的速度矢量。

10.根据权利要求9所述的多关节机械臂智能控制系统，其特征在于，

所述操控器为万向手柄。