[发明专利]一种双臂机器人的循环运动控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种双臂机器人的循环运动控制方法及装置，适用于具有左右两个机械臂的机器人，所述方法包括：设定左臂机器人的性能指标与右臂机器人的性能指标，并同时最小化两个性能指标得到运动性能指标，基于所述运动性能指标生成突加度层循环运动的控制方案；生成所述左臂机器人的左约束不等式和所述右臂机器人的右约束不等式；基于所述左约束不等式和所述右约束不等式，将所述突加度层循环运动的控制方案转换生成一个标准的二次型规划问题，并调用预设的二次型规划求解器进行求解；获取所述预设的二次型规划求解器生成的求解结果，并根据所述求解结果驱动所述机器人的左右两个机械臂循环运动。本申请可以实现双臂机器人的循环运动控制。

技术领域

本发明涉及机器人运动规划及控制技术领域，尤其涉及一种双臂机器人的循环运动控制方法及装置。

背景技术

双臂机器人像人类一样拥有两只手臂，并且双臂在一定范围内可进行协调工作。相对于单臂机器人它可以大大增强机器人对复杂装配任务的适应性，同时可以提高工作空间的利用效率。

当机器人的末端任务为一个封闭曲线时，其各个关节可能回不到初始位置，这种现象叫做关节漂移现象或称非循环运动问题。

若机器人的各个关节变量无法满足给定的物理极限时，会导致机器人在运动过程中不能实现一个封闭曲线的循环运动或发生关节偏移现象，若，使得机器人在运动过程中会产生不可预料的情况，例如机器不可控或机件损毁，不但增加实验人员的实验风险，也增加了实验成本。

发明内容

本发明提出一种双臂机器人的循环运动控制方法及装置，以解决因机器人不能完成封闭曲线的循环运动或发生关节偏移现象而导致实验成本高，实验风险大的技术问题。

本发明一实施例提供了一种双臂机器人的循环运动控制方法，适用于具有左右两个机械臂的机器人，所述方法包括：

采用零化动力学方式分别设定左臂机器人的性能指标与右臂机器人的性能指标，并同时最小化两个性能指标得到运动性能指标，基于所述运动性能指标生成突加度层循环运动的控制方案；

基于零化动力学方式将所述左臂机器人的关节角度极限、左臂机器人的关节速度极限、左臂机器人的关节加速度极限和左臂机器人的关节突加度极限的不等式约束进行等效，生成所述左臂机器人的左约束不等式，基于零化动力学方式将所述右臂机器人的关节角度极限、右臂机器人的关节速度极限、右臂机器人的关节加速度极限和右臂机器人的关节突加度极限的不等式约束进行等效，生成所述右臂机器人的右约束不等式；

基于所述左约束不等式和所述右约束不等式，将所述突加度层循环运动的控制方案转换生成一个标准的二次型规划问题，并调用预设的二次型规划求解器进行求解；

获取所述预设的二次型规划求解器生成的求解结果，并根据所述求解结果驱动所述机器人的左右两个机械臂循环运动。

进一步的，所述运动性能指标受约束于基于突加度的左臂机器人的雅可比矩阵J_l(θ_l)、右臂机器人的雅可比矩阵J_r(θ_r)、左臂机器人的关节角度极限左臂机器人的关节速度极限左臂机器人的关节加速度极限左臂机器人的关节突加度极限右臂机器人的关节角度极限右臂机器人的关节速度极限右臂机器人的关节加速度极限右臂机器人的关节突加度极限