[发明专利]一种机器人的控制方法及机器人

权利要求书

1.一种机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、运动学正、逆解，得到机械臂末端位姿在世界坐标系中的描述；

S2、位姿信息插补，规划机械臂末端的运行轨迹，实现机械臂末端在操作空间按照规划好的路径完成预定任务；

S3、关节空间运动规划，采用插补的形式约束机械臂末端的运行轨迹，实现精确的轨迹控制，关节空间运动规划是指，当机器臂末端需要从起始点以任意轨迹运动到终止点时，根据给定参数及起始点、终止点各关节角度，进行关节空间路径规划，返回下一时刻各关节期望角度；

在步骤S1中，采用几何解析的方法计算运动学逆解；

建立坐标系，设基座标原点X0,Y0,Z0,指向后三个关节交点的矢量P定义为

P＝P6-d6*a

其中P6为第6个坐标系原点的坐标，d6是DH参数，a是坐标变换矩阵T6(nsa)中的一列；

将矢量P投影至X1Y1平面，得到J1的方程

可以得到J1的解，它存在两个解：J1＝α+β；J1＝α-β，

把矢量P投影至X2Y2平面，得到J2的方程

J2存在两个解：J2＝α+β；J2＝α-β，

把矢量P投影至X3Y3平面，得到J3的方程

J3有两个解J3＝α-β；J3＝α-β，

根据前三个关节角，解算关节4的值，把(X4,y4,Z4)投影至X3Y3平面，可得：

sin J4＝-agX3

cos J4＝agY3

其中，X3、Y3是旋转矩阵T3的前两列；

解得：

关节5的解：

坐标系(X5,Y5,Z5)投影至平面X4Z4，得：

sin J5＝-agX4

cos J5＝agY4

其中，X4、Y5是旋转矩阵T5的前两列；

解得：

同理，把关节6的坐标系(X6,Y6,Z6)投影至平面X5Y5得：

sin J6＝ngY6

cos J6＝sgY6

2.根据权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于：在步骤S2中，按照参数设定的速度、加速度，对机器臂末端从当前位姿移动到指定位姿的运动进行插补。

3.根据权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于：在步骤S2中，采用直线插补、圆弧插补、NURBS曲线直接插补进行位姿信息插补。

4.一种采用权1至权3中任一项控制方法进行控制的机器人，其特征在于：包括六自动度机械臂、控制器和示教盒，所述控制器分别与所述六自动度机械臂、示教盒连接。