[发明专利]一种柔性超冗余度机器人控制方法在审

专利信息
申请号: 201811189781.8 申请日: 2018-10-12
公开(公告)号: CN109676603A 公开(公告)日: 2019-04-26
发明(设计)人: 李庆杰;刘海刚;王健;陈娟;张成云;杨淞博;刘悦;刘亚勇 申请(专利权)人: 沈阳新松机器人自动化股份有限公司
主分类号: B25J9/16 分类号: B25J9/16
代理公司: 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 代理人: 王倩
地址: 110168 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 超冗余度机器人 复杂度 机器人控制 机器人姿态 关节控制 空间曲线 控制模型 匹配 关节 机器人关节 模型分析 模型控制 成正比 传统的 解析解 运算 分析
【权利要求书】:

1.一种柔性超冗余度机器人控制方法,其特征在于,采用空间曲线表达机器人姿态,通过姿态匹配求出各关节控制角度,实现机器人控制。

2.根据权利要求1所述的一种柔性超冗余度机器人控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)将姿态描述的离散点进行插补,获得空间姿态描述曲线;

(2)计算空间姿态描述曲线各点曲率,当某点曲率超过设定的最大曲率时,重新获取姿态描述的离散点,并返回步骤(1);

(3)匹配机器人第1节末端:n为1时,将第n节原点与空间姿态描述曲线原点重合,计算空间姿态描述曲线上的点与原点距离S1…Sm,找到S1…Sm中与当前关节杆件长度相等的一个点或最接近的两个点;m为点数;

如果是一个点,根据点的坐标值得到第1节控制角度,即第1节分别绕X轴和Y轴旋转的角度α1和β1

如果是两个点,将这两个点连线,求出以坐标系原点为球心,当前关节杆件长度为半径的球体与两点连线的交点坐标值;根据交点坐标值得到第1节的α1和β1

(4)根据第1节控制角度α1和β1,得到第1节末端位姿Pose1

(5)匹配下一节末端:n=2、3、4、…i,i为机器人关节总数;将第n节原点位于第n-1节末端,第n节坐标系与第n-1节末端位姿Posen-1重合;以第n节原点为起点,计算空间姿态描述曲线上的点与第n节原点距离S1…Sm,搜索找到S1…Sm中与当前关节杆件长度相等的一个点或最接近的两个点;

如果是一个点,根据点的坐标值得到第n节控制角度,即第n节分别绕X轴和Y轴旋转的角度αn和βn

如果是两个点,将这两个点连线,求出以坐标系原点为球心,当前关节杆件长度为半径的球体与两点连线的交点坐标值;根据交点坐标值得到第n节的αn和βn

(6)根据第n节控制角度αn和βn,求出第n节末端位姿Posen

(7)返回步骤(5),直至遍历匹配所有关节,得出所有关节控制角度。

3.根据权利要求1或2所述的一种柔性超冗余度机器人控制方法,其特征在于,所述离散点包含空间位置信息和空间方向信息。

4.根据权利要求1或2所述的一种柔性超冗余度机器人控制方法,其特征在于:通过在线或离线命令输入的方式生成一组姿态描述的离散点,这组离散点代表机器人的运动轨迹,并保证机器人本体与障碍物不发生碰撞。

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