[发明专利]机械臂控制方法、机械臂控制装置及终端设备

说明书

本申请提供的一种机械臂控制方法包括：获取所述机械臂的目标位姿信息，所述目标位姿信息包括所述机械臂的末端的期望位姿的信息；根据所述目标位姿信息和关于指定夹角的优化函数，获得指定夹角的目标夹角值；根据所述目标位姿信息和所述目标夹角值，以及所述M个关节中的每一个关节与所述指定夹角的关系，获得各个关节的目标角度值；若各个关节的目标角度值分别满足对应的关节限制条件，则根据各个关节的目标角度值，控制所述机械臂。通过上述方法，能够解决在对具有冗余自由度的机械臂进行逆运动学求解时，获得解析解的难度较大，计算效率较低，从而影响了对机械臂的有效控制的问题。

技术领域

本申请属于机械臂技术领域，尤其涉及机械臂控制方法、机械臂控制装置、终端设备及计算机可读存储介质。

背景技术

由于其较好的灵活性和适应性，具有冗余自由度的机械臂在多种应用场合得到广泛的应用。

在对具有冗余自由度的机械臂的逆运动学求解过程中，通常分为基于速度的数值解和基于位置的解析解。其中，基于位置的解析解在用于控制所述机械臂时，较为灵活，可以适应多种应用场景，但是，获得具有冗余自由度的机械臂的基于位置的解析解的难度较大，计算效率较低，从而大大影响了对机械臂的有效控制。

发明内容

本申请实施例提供了机械臂控制方法、机械臂控制装置、终端设备及计算机可读存储介质，可以解决在对具有冗余自由度的机械臂进行逆运动学求解时，获得解析解的难度较大，计算效率较低，从而大大影响了对机械臂的有效控制的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种机械臂控制方法，其中，机械臂具有N个冗余自由度和M个关节，所述M个关节分别控制所述机械臂在对应的M个自由度上运动，所述N和M均为大于0的整数，且N小于M，所述机械臂控制方法包括：

获取所述机械臂的目标位姿信息，所述目标位姿信息包括所述机械臂的末端的期望位姿的信息；

根据所述目标位姿信息和关于指定夹角的优化函数，获得指定夹角的目标夹角值，其中，所述指定夹角为目标平面与参考平面之间的夹角，所述参考平面为所述M个关节处于指定状态时所对应的平面，所述目标平面与所述目标位姿信息相关联，所述优化函数根据第一矩阵和第二矩阵得到，所述第一矩阵根据第一关节集合构建得到，所述第二矩阵根据第二关节集合构建得到，所述第一关节集合包括所述M个关节中的K个关节，所述第二关节集合包括所述M个关节中的L个关节，所述L个关节与所述K个关节不同，所述K和L均为大于0的整数；

根据所述目标位姿信息和所述目标夹角值，以及所述M个关节中的每一个关节与所述指定夹角的关系，获得各个关节的目标角度值；

若各个关节的目标角度值分别满足对应的关节限制条件，则根据各个关节的目标角度值，控制所述机械臂。

第二方面，本申请实施例提供了一种机械臂控制装置，其中，机械臂具有N个冗余自由度和M个关节，所述M个关节分别控制所述机械臂在对应的M个自由度上运动，所述N和M均为大于0的整数，且N小于M，所述机械臂控制装置包括：

获取模块，用于获取所述机械臂的目标位姿信息，所述目标位姿信息包括所述机械臂的末端的期望位姿的信息；

第一处理模块，用于根据所述目标位姿信息和关于指定夹角的优化函数，获得指定夹角的目标夹角值，其中，所述指定夹角为目标平面与参考平面之间的夹角，所述参考平面为所述M个关节处于指定状态时所对应的平面，所述目标平面与所述目标位姿信息相关联，所述优化函数根据第一矩阵和第二矩阵得到，所述第一矩阵根据第一关节集合构建得到，所述第二矩阵根据第二关节集合构建得到，所述第一关节集合包括所述M个关节中的K个关节，所述第二关节集合包括所述M个关节中的L个关节，所述L个关节与所述K个关节不同，所述K和L均为大于0的整数；

第二处理模块，用于根据所述目标位姿信息和所述目标夹角值，以及所述M个关节中的每一个关节与所述指定夹角的关系，获得各个关节的目标角度值；