[发明专利]机械臂运动控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种机械臂运动控制方法，包括机械臂的控制器分别读取3D鼠标的姿态和按键以及机械臂的位置和姿态；用3D鼠标按键切换机械臂为关节运动模式或末端运动模式；在关节运动模式下，控制器采集3D鼠标的控制信息并获取机械臂各关节当前位置，控制器根据采集的控制信息控制机械臂关节运动；在末端运动模式下，控制器采集3D鼠标的控制信息并获取机械臂末端当前位置，控制器根据采集的控制信息控制机械臂关节运动使机械臂末端到达新位置。本发明还公开了一种实现上述方法的机械臂运动控制系统。本发明能够对机械臂进行远程控制，且能够同时控制机械臂的关节运动和末端运动。

技术领域

本发明属于机械控制技术领域，特别涉及一种机械臂欲动控制方法及系统。

背景技术

目前在工业现场主要是使用示教以及在线编程的方式控制机械臂的应用，这种方法已经较为成熟并被各大机器人厂商广泛采用。但在很多情况下，例如在需要远程控制机械臂或者没有足够条件安装示教器的情况下上述方法并不适用。尤其是对于安装在移动平台上的机械臂而言，无法通过有线连接示教器的方式来控制机械臂的运动。此外现有技术中还可以使用遥控操作杆对机械臂进行简单的远程控制，但无法达到同时对机械臂进行关节运动控制和末端运动控制的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能够对机械臂进行远程控制，且能够同时控制机械臂的关机运动和末端运动的机械臂运动控制方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明所提供的机械臂运动控制方法包括以下步骤：

S1：机械臂的控制器分别读取3D鼠标的姿态和按键以及机械臂的位置和姿态。

S2：用3D鼠标按键切换机械臂为关节运动模式或末端运动模式。

在关节运动模式下，控制器采集3D鼠标的控制信息并获取机械臂各关节当前位置，控制器根据采集的3D鼠标控制信息计算机械臂对应关节相对于当前位置的增加或者减少值，并将新的关节位置发送到机械臂，机械臂运动到新的坐标位置。

在末端运动模式下，控制器采集3D鼠标的控制信息并获取机械臂末端当前位置，控制器根据采集的3D鼠标的控制信息计算机械臂末端相对于当前坐标的坐标轴的增加或者减少值，并将新的坐标值发送到机械臂，机械臂运动到新的坐标位置。

在上述技术方案中，控制器采集3D鼠标的控制信号以及机械臂当前的位置和姿态数据，并根据所述控制信号、位置和姿态数据控制机械臂做出相应运动，从而实现了利用3D鼠标对机械臂运动的控制。由于3D鼠标外形小巧，使用方便，因而利用其对机械臂运动进行控制既具有更好的便捷性，又能够扩展适用环境，例如不适合有线连接示教器的环境。上述技术方案利用3D鼠标按键切换机械臂为关节运动模式或末端运动模式，进而控制器根据3D鼠标的控制信息分别对机械臂进行关节运动控制或者末端运动控制，从而达到了同时控制机械臂的关机运动和末端运动的目的，使得机械臂的运动更加精确，加之3D鼠标本身使用的便捷性，也使得机械臂的运动控制的灵活性更高。

作为本发明技术方案的进一步改进，在关节运动模式下，3D鼠标左右移动控制机械臂第一关节正反转动，3D鼠标前后移动控制机械臂第二关节正反转动，3D鼠标上下移动控制机械臂第三关节正反转动，3D鼠标长按按键加左右移动控制机械臂第四关节正反转动，3D鼠标长按按键加前后移动控制机械臂第五关节正反转动，3D鼠标长按按键加上下移动控制机械臂第六关节正反转动。在末端运动模式下，3D鼠标上下移动控制机械臂末端相对于基坐标系Z轴上下运动，3D鼠标前后移动控制机械臂末端相对于基坐标系X轴前后运动，3D鼠标左右移动控制机械臂末端相对于基坐标系Y轴前后运动，3D鼠标长按按键加上下移动控制机械臂末端相对于基坐标系Z轴正反转动，3D鼠标长按按键加前后移动控制机械臂末端相对于基坐标系X轴正反转动，3D鼠标长按按键加左右移动控制机械臂末端相对于基坐标系Y轴正反转动。