[发明专利]一种机械臂运动规划的方法、机械臂及机器人

权利要求书

1.一种机械臂运动规划的方法，其特征在于，包括：

获取所述机械臂末端的运动轨迹；

计算所述机械臂末端在所述运动轨迹中各位姿的臂角范围，并且根据所述臂角范围生成上边界曲线和下边界曲线；

计算所述机械臂末端在所述运动轨迹中起始位姿的起始臂角值；

根据所述起始臂角值以及所述起始位姿的臂角范围，计算臂角比例；

根据所述上边界曲线和下边界曲线，识别在各位姿的臂角范围中存在的突变臂角范围；

根据预设修正模型，计算所述突变臂角范围对应的位姿的臂角，以及，根据所述臂角比例，计算其它位姿对应的臂角，其中，所述其它位姿为除突变臂角范围对应的位姿之外的位姿；

根据机械臂末端在运动轨迹中的位姿，以及各位姿的臂角，计算所述各位姿对应的机械臂的关节的角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述突变臂角范围包括变大臂角范围和变小臂角范围；

所述根据所述上边界曲线和下边界曲线，识别在各位姿的臂角范围中存在的突变臂角范围包括：

计算所述各位姿在上边界曲线的上边界导数，以及各位姿在下边界曲线的下边界导数；

当一所述位姿的上边界导数小于负阈值，以及，所述一所述位姿的下边界导数大于正阈值时，确定所述位姿的臂角范围为变小臂角范围；

当一所述位姿的上边界导数大于正阈值，以及，所述一所述位姿的下边界导数小于负阈值时，确定所述位姿的臂角范围为变大臂角范围。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述根据预设修正模型，计算所述突变臂角范围对应的位姿的臂角包括：

当所述突变臂角范围为变大臂角范围时，根据预设大臂角比例，计算所述变大臂角范围对应的位姿的臂角；

当所述突变臂角范围为变小臂角范围时，根据预设小臂角比例，计算所述变小臂角范围对应的位姿的臂角。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述臂角比例，计算其它位姿对应的臂角的计算公式为：

其中Prop为臂角值在范围中的比例值，α为臂角值，LLimit为臂角范围下边界的值，ULimit为臂角范围上边界的值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述臂角范围生成上边界曲线和下边界曲线，进一步包括；

当一所述位姿对应的臂角范围的数量为一个，并且前一位姿的对应的臂角范围的数量也为一个时，则选取所述位姿对应的臂角范围；

当一所述位姿对应的臂角范围的数量为两个，则向后计算其它位姿对应的臂角范围,直到出现单个臂角范围的位姿为止，并且当出现单个臂角范围的位姿不是运动轨迹的终点位姿时，从两个臂角范围中选取上边界和下边界之和最小的一个，当出现单个臂角范围的位姿是运动轨迹的终点位姿时，则从两个臂角范围中选择上边界和下边界之差最小的一个；

当一所述位姿对应的臂角范围的数量为一个，并且前一位姿的对应的臂角范围的数量为两个时，则选取所述位姿对应的臂角范围；

当一所述位姿对应的臂角范围的数量为两个，并且前一位姿的对应的臂角范围的数量也为两个时，则从两个臂角范围中选取上边界和下边界之和最小的一个；

根据所选取的臂角范围，生成上边界曲线和下边界曲线。