[发明专利]一种机械臂动作控制方法、设备及计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种机械臂动作控制方法、设备及计算机可读存储介质，该方法包括：获取机械臂的动作规划路径信息，动作规划路径信息包括机械臂动作规划路径对应的机械臂末端的多个目标位置的空间体素编码；根据空间体素编码，以及机械臂末端目标位置与机械臂各个关节的关节角度对应关系，确定机械臂末端位于空间体素编码时机械臂的各个关节的目标关节角度；根据动作规划路径信息，依次控制机械臂的各个关节的关节角度调节至与空间体素编码对应的目标关节角度。有效避免了复杂的关节角度求解过程，以及避免了一个机械臂末端目标位置对应多种关节角度调整方案的问题，能够在需要多个机器人执行相同动作时，使得机器人的机械臂动作能够高度统一。

技术领域

本发明涉及机械臂运动控制领域，尤其涉及一种机械臂动作控制方法、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

机械臂运动规划过程中，确定机械臂端点的运动轨迹后，需要根据端点轨迹上的全部点，依次计算每个端点对应的机械臂各个关节的角度。属于机械臂逆运动求解问题，目前，主要采用基于逆乘的解析法求解机械臂逆运动问题。但是采用逆乘的解析法求解机械臂逆运动问题时，由于机械臂各关节角度之间复杂的耦合关系，使得解耦过程非常复杂，并且在求解三角方程时可能有增根，由此，需要根据机械臂的结构特点确定机械臂的位姿，无法实现实时定位的要求。另一方面，由于机械臂各关节角度与机械臂末端的空间位置是多对一的关系，传统的解析法通常是得到多个机械臂关节角度，无法实现实时确定机械臂关节的唯一的优化解。

发明内容

本发明实施例为了解决机械臂动作控制过程中存在的上述问题，创造性地提供一种机械臂动作控制方法、设备及计算机可读存储介质。

根据本发明第一方面，提供了一种机械臂动作控制方法，所述方法包括：获取机械臂的动作规划路径信息，所述动作规划路径信息包括机械臂动作规划路径对应的机械臂末端的多个目标位置的空间体素编码；根据所述空间体素编码，以及机械臂末端目标位置与机械臂各个关节的关节角度对应关系，确定机械臂末端位于所述空间体素编码时所述机械臂的各个关节的目标关节角度；根据所述动作规划路径信息，依次控制所述机械臂的各个关节的关节角度调节至与所述空间体素编码对应的目标关节角度。

根据本发明一实施方式，所述机械臂末端目标位置与机械臂各个关节的关节角度对应关系采用以下操作确定：确定所述机械臂所述机器人的动作空间；将所述动作空间划分为若干个空间体素，并确定每一空间体素的空间体素编码；确定所述机械臂运动至目标位置，并且所述机械臂处于稳定状态时，所述机械臂的各个关节的目标关节角度。

根据本发明一实施方式，所述确定所述机械臂所述机器人的动作空间，包括：以所述机器人的中心点为动作空间的原点，确定一个能够将所述机器人的各个机械臂能够达到所有目标位置包含在内的第一立方体，作为所述动作空间。

根据本发明一实施方式，所述将所述动作空间划分为若干个空间体素，并确定每一空间体素的空间体素编码，包括：利用八叉树算法，将所述第一立方体划分为多个体积相等的第二立方体，每一所述第二立方体作为一个空间体素；按照所述第二立方体在所述第一立方体中的位置为每一所述第二立方体进行编码。

根据本发明一实施方式，所述根据所述动作规划路径信息，依次控制所述机械臂的各个关节的关节角度调节至与所述空间体素编码对应的目标关节角度，包括：在所述机械臂的动作规划路径为从当前位置经过第1目标位置、第2目标位置、第3目标位置……第(M-1)目标位置，最终移动至第M位置时，控制所述机械臂的N个关节的关节角度分别调节至与第1目标位置的空间体素编码对应的N个目标关节角度；控制所述机械臂的N个关节的关节角度分别调节至与第2目标位置的空间体素编码对应的N个目标关节角度；控制所述机械臂的N个关节的关节角度分别调节至与第3目标位置的空间体素编码对应的N个目标关节角度；……控制所述机械臂的N个关节的关节角度分别调节至与第M目标位置的空间体素编码对应的N个目标关节角度；其中，M为所述机械臂的动作规划路径的采样点个数，N为所述机械臂的关节数量，M、N均为正整数。