[发明专利]多关节机械臂坐标校正方法和系统

权利要求书

1.一种多关节机械臂坐标校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

初始参数输入步骤，接收多关节机械臂的初始参数，所述初始参数包括各节臂架的长度和质量；

每一臂架总形变量计算步骤，基于所述初始参数，计算每一臂架之后的臂架对该臂架产生的第一形变量、该臂架自身载荷所产生的第二形变量，以及，该臂架之前的臂架对该臂架所产生的第三形变量；并且，计算每一臂架的总形变量，所述总形变量为所述第一形变量、所述第二形变量与所述第三形变量之和；

臂架末端形变量计算步骤，基于每一臂架的总形变量，确定多关节机械臂末端形变量；

坐标确定步骤，基于各个关节臂根部的当前角度以及关节机械臂末端形变量，确定多关节机械臂的末端点坐标。

2.根据权利要求1所述的多关节机械臂坐标校正方法，其特征在于，

所述第一形变量通过如下步骤确定：

第一挠度及转角确定步骤，根据各节臂架的质量，确定该臂架之后的所有臂架对该臂架所形成的集中作用力，所述集中作用力为该臂架之后所有臂架的重力之和；并且，依据所述集中作用力确定该臂架之后的所有臂架产生的第一挠度，以及由所述挠度产生的转角；

第二挠度及转角确定步骤，根据各节臂架的质量和长度，以及臂架根部的转角，确定该臂架之后的所有臂架对该臂架的弯矩；并且，依据所述弯矩确定该臂架之后的所有臂架产生的第二挠度，以及由所述挠度产生的转角。

3.根据权利要求1所述的多关节机械臂坐标校正方法，其特征在于，

所述第二形变量通过如下步骤确定：

根据该臂架本身的质量，确定该臂架的重力，并假设载荷均匀分布，基于该臂架的长度，确定由于该臂架自身的载荷所产生的第三挠度，以及由所述第三挠度产生的转角。

4.根据权利要求1所述的多关节机械臂坐标校正方法，其特征在于，

所述第三形变量通过如下步骤确定：

确定该臂架的前一臂架相对于该臂架的转角；依据该转角，确定由该臂架前一臂架的转动所产生的第四挠度；

确定该臂架前一臂架相对于该臂架的平移，确定该平移对该臂架所产生的第五挠度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的多关节机械臂坐标校正方法，其特征在于，

所述坐标确定步骤中，各个关节臂根部的当前角度由倾角传感器或编码器测得，所述倾角传感器或编码器设置于每节臂架的根部。

6.一种多关节机械臂坐标校正装置，其特征在于，包括：

初始参数输入模块，用于接收多关节机械臂的初始参数，所述初始参数包括各节臂架的长度和质量；

每一臂架总形变量计算模块，用于基于所述初始参数，计算每一臂架之后的臂架对该臂架产生的第一形变量、该臂架自身载荷所产生的第二形变量，以及，该臂架之前的臂架对该臂架所产生的第三形变量；并且，计算每一臂架的总形变量，所述总形变量为所述第一形变量、所述第二形变量与所述第三形变量之和；

臂架末端形变量计算模块，用于基于每一臂架的总形变量，确定多关节机械臂末端形变量；

坐标确定模块，用于基于各个关节臂根部的当前角度以及关节机械臂末端形变量，确定多关节机械臂的末端点坐标。

7.根据权利要求6所述的多关节机械臂坐标校正装置，其特征在于，

所述每一臂架总形变量计算模块进一步包括：

第一挠度及转角确定单元，用于根据各节臂架的质量，确定该臂架之后的所有臂架对该臂架所形成的集中作用力，所述集中作用力为该臂架之后所有臂架的重力之和；并且，依据所述集中作用力确定该臂架之后的所有臂架产生的第一挠度，以及由所述挠度产生的转角；

第二挠度及转角确定单元，用于根据各节臂架的质量和长度，以及臂架根部的转角，确定该臂架之后的所有臂架对该臂架的弯矩；并且，依据所述弯矩确定该臂架之后的所有臂架产生的第二挠度，以及由所述挠度产生的转角。

8.根据权利要求6所述的多关节机械臂坐标校正装置，其特征在于，

所述每一臂架总形变量计算模块进一步包括：

第三挠度及转角确定单元，用于根据该臂架本身的质量，确定该臂架的重力，并假设载荷均匀分布，基于该臂架的长度，确定由于该臂架自身的载荷所产生的第三挠度，以及由所述第三挠度产生的转角。