[发明专利]一种机械臂的臂角区间的逆解方法、装置及终端设备

权利要求书

1.一种机械臂的臂角区间的逆解方法，其特征在于，应用于具有肘关节偏置的七自由度机械臂，包括：

获取机械臂中目标关节的关节角计算模型和微分关系模型，其中，所述目标关节为所述机械臂中除肘关节之外的任一关节，所述关节角计算模型表征所述目标关节的关节角与臂角之间的第一关系，所述微分关系模型表征所述目标关节的关节角与臂角之间的第二关系，所述目标关节的臂角为所述机械臂中各个关节所构成的平面与参考平面之间的夹角；

基于所述微分关系模型，获得所述微分关系模型的关节角在极值时对应的极值臂角值，其中，所述极值臂角值包括微分关系模型在最大值时对应的臂角值和在最小值时对应的臂角值；

基于所述极值臂角值和所述关节角计算模型，获得所述目标关节对应的关节臂角区间；

基于所述机械臂中各个所述目标关节对应的关节臂角区间，获得所述机械臂对应的目标臂角区间；

所述基于所述极值臂角值和所述关节角计算模型，获得所述目标关节对应的关节臂角区间，包括：

基于所述极值臂角值和所述关节角计算模型，获得所述目标关节的候选关节角，其中，所述候选关节角包括候选最大关节角和候选最小关节角；

基于所述候选关节角和所述关节角计算模型，获得所述目标关节对应的关节臂角区间；

在所述目标关节为所述机械臂的第1关节、第3关节、第5关节或第7关节时，所述基于所述候选关节角和所述关节角计算模型，获得所述目标关节对应的关节臂角区间，包括：

基于规律确定模型，获得所述目标关节的关节角随臂角的变化信息，其中，所述规律确定模型为所述变化信息包括：周期性变化和/或单调性变化；

基于所述候选最大关节角和所述关节角计算模型，计算所述候选最大关节角对应的第一臂角区间；

基于所述变化信息和所述第一臂角区间，确定所述目标关节的第一候选臂角区间；

基于所述候选最小关节角和所述关节角计算模型，计算所述候选最小关节角对应的第二臂角区间；

基于所述变化信息和所述第二臂角区间，确定所述目标关节的第二候选臂角区间；

将所述第一候选臂角区间和所述第二候选臂角区间的交集作为所述目标关节对应的关节臂角区间；

在所述目标关节的关节角为周期性变化、且所述候选最大关节角大于预设的所述目标关节的第一最大基准关节角时，所述基于所述变化信息和所述第一臂角区间，确定所述目标关节的第一候选臂角区间，包括：

判断所述候选最大关节角与所述候选最小关节角的大小关系，以及所述第一臂角区间中各个臂角对应的第一关节角与所述第一最大基准关节角的大小关系；

在所述候选最大关节角小于所述候选最小关节角、且存在至少一个所述第一关节角大于所述第一最大基准关节角，则将所述第一臂角区间的开集作为所述第一候选臂角区间，其中，所述第一臂角区间的开集包括第一集合和第二集合，所述第一集合包括从第一最小预设值至所述第一臂角区间的下限值的臂角集合，所述第二集合包括从所述第一臂角区间的上限值至第一最大预设值的臂角集合；

在所述候选最大关节角小于所述候选最小关节角、且所述第一关节角小于或等于所述第一最大基准关节角，则将所述第一臂角区间作为所述第一候选臂角区间；

在所述候选最大关节角大于或等于所述候选最小关节角、且存在至少一个所述第一关节角大于所述第一最大基准关节角，则将所述第一臂角区间作为所述第一候选臂角区间；

在所述候选最大关节角大于或等于所述候选最小关节角、且所述第一关节角小于或等于所述第一最大基准关节角，则将所述第一臂角区间的开集作为所述第一候选臂角区间，其中，所述第一臂角区间的开集包括第三集合和第四集合，所述第三集合包括从第二最小预设值至所述第一臂角区间的下限值的臂角集合，所述第四集合包括从所述第一臂角区间的上限值至第二最大预设值的臂角集合。