[发明专利]一种双机械臂的协同运动控制方法

说明书

本发明公开了一种双机械臂的协同运动控制方法，属于机器人设备应用领域。所述方法包括初始化机械臂；通过上位机输入所述机械臂末端的坐标数据；FPGA接受坐标数据并进行解析；所述FPGA根据解析后的坐标数据规划机械臂的运动路径；所述FPGA根据运动路径通过逆运动学解析获得电机转角；所述FPGA根据电机转角驱动主从机械臂同步移动。本发明实现了双机械臂协同运动的功能，提升数据处理速度和工作效率。

技术领域

本发明属于机器人设备应用领域，具体为一种双机械臂的协同运动控制方法。

背景技术

当前国内工业生产中大多为单机械臂操作，单机械臂可以在一定程度上替代人们工作，但是在面临几何结构复杂的重物或者类似零件装配、打磨等工作时，显得无所适从。近年来国内开始陆续有关于多机械臂控制方式的研究，目前有少量基于神经网络和基于多智能体的研究资料，各自有一定的理论依据和仿真结果支持，但多机械臂控制存在机械臂之间协同较差，甚至无法协同的问题，距离实际应用还需进一步研究和论证。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双机械臂的协同运动控制方法，以解决现有技术中存在单机械臂只能完成简单运动，而多机械臂无法协同进行工作的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种双机械臂的协同运动控制方法，所述方法包括以下步骤：

初始化机械臂；

通过上位机输入所述机械臂末端的坐标数据；

FPGA接受坐标数据并进行解析；

所述FPGA根据解析后的坐标数据规划机械臂的运动路径；

所述FPGA根据运动路径通过逆运动学解析获得电机转角；

所述FPGA根据电机转角驱动主从机械臂同步移动。

进一步的，所述机械臂初始化方法包括：

所述FPGA上电复位；

所述FPGA并发控制主从机械臂上的每一个电机；

通过所述电机输出特定方波，使每一个电机转角达到中值；

根据所述中指判断电机是否处于正常状态；

将所述主从机械臂移动到初始位置就绪，等待接收坐标。

所述初始位置可根据需要自行调整。

进一步的，所述坐标数据的输入方法包括：

建立上位机与FPGA之间的通信连接；

所述上位机选择与FPGA之间的数据发送协议；

所述上位机将坐标数据打包成数据包，并发送至FPGA。

FPGA可以通过蓝牙或者数据线与上位机连接，连接成功后状态机进入就绪状态，上位机选择通信协议，其中坐标数据协议由后台控制生成，操作者无需修改其格式与内容，在上位机端选定一个或多个坐标后，上位机将其打包成数据包，发送至FPGA，FPGA接收完所有坐标后进行解析，挑拣出坐标信息，准备输出脉冲信号，状态机进入运动状态。

进一步的，通信协议包括端口、波特率、校验位、数据位和坐标数据格式。

进一步的，所述运动路径规划方法包括：

所述FPGA根据解析后的坐标数据构建运动向量；

根据所述运动向量计算获得运动时间；

将所述运动时间无限细分得到一系列的空间坐标即运动路径。

所述运动向量为点到点定距直线。