[发明专利]机械臂路径规划方法、装置及机械臂

权利要求书

1.一种机械臂路径规划方法，其特征在于，所述方法包括局部路径规划，所述局部路径规划包括：

在预设速度范围内采集若干采样速度；

根据若干所述采样速度和预设时间间隔，确定所述机械臂末端的各局部位移变化量；

根据机械臂末端当前位置以及机械臂末端的各局部位移变化量，确定各局部路径终点；

将所述机械臂末端当前位置与各所述局部路径终点之间的连线确定为各所述采样速度对应的若干局部路径；

根据预设评价模型，对所述局部路径中不存在障碍物的局部路径进行评价，所述预设评价模型的评价参数包括：局部路径终点到目标位置的距离、局部路径终点到直线全局路径的距离、以及机械臂末端从所述机械臂末端当前位置运动到所述局部路径终点时所述机械臂的各个关节的运动量总和；

选择评价结果最好的局部路径作为最优局部路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述局部路径中不存在障碍物的局部路径通过如下方式确定：

采集所述机械臂的运动空间内的障碍物信息，建立基于八叉树结构的三维地图；

根据所述三维地图，判断各所述局部路径是否存在障碍物。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述在预设速度范围内采集若干采样速度之前，所述方法还包括：

根据所述机械臂的关节结构，确定所述机械臂末端的最大速度和最小速度；

根据所述机械臂的电机的最大加速度和最大减速度，确定所述机械臂末端在所述预设时间间隔内的速度变化范围；

根据所述三维地图，确定所述机械臂末端的最大安全速度，以使所述机械臂末端在碰到障碍物时使速度降为零；

根据所述机械臂末端的最大速度和最小速度、所述机械臂末端在所述预设时间间隔内的速度变化范围以及所述最大安全速度，确定所述预设速度范围。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于扫掠球包围盒对所述机械臂进行模型简化。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

迭代进行所述局部路径规划，直至所述机械臂末端运动到目标位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述机械臂末端当前位置与所示目标位置之间的直线全局路径；

若所述直线全局路径存在障碍物，则采用所述局部路径规划重新进行障碍物之后的剩余路径的规划。

7.一种机械臂路径规划装置，其特征在于，所述装置包括局部路径规划模块，所述局部路径规划模块包括：

速度采集单元，用于在预设速度范围内采集若干采样速度；

局部路径确定单元，用于根据若干所述采样速度和预设时间间隔，确定所述机械臂末端的各局部位移变化量；

根据机械臂末端当前位置以及机械臂末端的各局部位移变化量，确定各局部路径终点；

将所述机械臂末端当前位置与各所述局部路径终点之间的连线确定为各所述采样速度对应的若干局部路径；

评价单元，用于根据预设评价模型，对所述局部路径中不存在障碍物的局部路径进行评价，所述预设评价模型的评价参数包括：局部路径终点到目标位置的距离、局部路径终点到直线全局路径的距离、以及机械臂末端从所述机械臂末端当前位置运动到所述局部路径终点时所述机械臂的各个关节的运动量总和；

选择单元，用于选择评价结果最好的局部路径作为最优局部路径。

8.一种机械臂，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行根据权利要求1-6任一项所述的机械臂路径规划方法的步骤。

9.一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行根据权利要求1-6任一项所述的机械臂路径规划方法的步骤。