[发明专利]一种控制机械臂的系统及方法

说明书

本申请提供了一种控制机械臂的系统及方法，包括测量装置，用于测量机械臂的高度参数；处理器，用于获取高度参数，并根据高度参数确定机械臂的实际高度，根据实际高度以及预设的目标高度进行闭环控制，以控制电机动作直至机械臂到达目标高度，其中，实际高度和目标高度均为距离车体最远的机械臂上的远离车体的一端相对于基准的高度。本申请中利用测量装置测量机械臂的高度参数，处理器进一步根据高度参数可以确定出机械臂的实际高度，通过对机械臂的实际高度与目标高度进行闭环控制来控制电机的运动，使得机械臂能够准确地到达目标处，与现有技术相比，无需标定就可控制机械臂到达目标高度，省时省力，适用性更好。

技术领域

本申请涉及机械控制技术领域，特别是涉及一种控制机械臂的系统及方法。

背景技术

机械臂具有灵活的操作性等优点，已在工业装配，安全防爆等领域得到广泛应用。多折机械臂是常见的一类机械臂，这种多段式折叠机械臂的传动原理是通过电机推动丝杆运动，丝杆拉动机械臂上链条来实现运动，而丝杆运动与机械臂拉伸后长度L并非线性运动，即电机运动的描述参数电机counts值(转数)与机械臂拉伸后长度L之间存在非线性关系。

控制机械臂运动往往是控制机械臂顶端运行到一定的高度(即L)，然后利用机械臂顶端安装的云台等设备对目标进行巡检。在控制机械臂运动至所需高度时，目前的做法是：

(1)通过标定确定电机counts值与机械臂拉伸长度之间的非线性关系，具体做法为：选定一个基准(例如地面)，监控电机counts值与机械臂远离车体的一端相对于选定基准的实时高度，利用计算机程序运算得到L与counts值之间的函数关系。

(2)标定完成后，根据上位机下发给控制器的基于基准的高度以及标定出的函数关系，计算电机需要运动的counts值，然后下发给驱动器执行。

可见，目前控制机械臂运动至指定高度都必须经过标定，而标定难度大，费时费力，且由于每台机械臂系统的机械误差和安装误差都不同，实际应用时每台机械臂系统都要标定，当巡检目标的高度发生变化时，L与counts值之间的函数关系就会发生变化，之前的标定就不能使用了，需要再次标定才能控制机械臂到达指定高度。可见，这种控制方式费时费力，且适用性低。

因此，如何提供一种能解决上述技术问题的方案，是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种控制机械臂的系统，与现有技术相比，本申请无需标定就可控制机械臂到达目标高度，省时省力，适用性更好。本申请的另一目的是提供一种控制机械臂的方法，具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种控制机械臂的系统，包括：

测量装置，用于测量机械臂的高度参数；

处理器，用于获取所述高度参数，并根据所述高度参数确定所述机械臂的实际高度，根据所述实际高度以及预设的目标高度进行闭环控制，以控制电机动作直至所述机械臂到达所述目标高度，其中，所述实际高度和所述目标高度均为距离车体最远的机械臂上的远离所述车体的一端相对于基准的高度。

优选地，所述测量装置为测距仪。

优选地，所述测距仪设置于距离所述车体最远的所述机械臂上的远离所述车体的一端，用于直接测量所述实际高度，则所述高度参数为所述实际高度。

优选地，所述测量装置包括：

所述测距仪设置于除去距离所述车体最远的所述机械臂上的远离所述车体的一端外的任意一节机械臂上，用于测量当前高度，所述当前高度为所述测距仪的设置点相对于基准的高度；

预定数目个倾角测量仪，分别用于测量所述设置点所在的机械臂与水平方向的倾角以及所述设置点起远离所述车体的其他各节机械臂与水平方向的倾角，其中，所述预定数目根据所述测距仪的设置点确定；