[发明专利]机械臂运动的控制方法、装置及计算机设备

说明书

本申请提出一种机械臂运动的控制方法、装置及计算机设备，其中，机械臂运动的控制方法包括：获取机械臂的初始位置信息和目标位置信息；将所述初始位置信息和目标位置信息输入预先训练的轨迹规划模型中，以确定所述机械臂的运动轨迹信号；将所述运动轨迹信号输入预先设置的运动控制器中，以确定所述机械臂的运动控制信号；根据所述运动控制信号，控制所述机械臂从初始位置运动到目标位置。由此，提高了机械臂在运动过程中的控制精度，进而提高机械臂的运行轨迹精度和位置精度。

技术领域

本申请涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种机械臂运动的控制方法、装置及计算机设备。

背景技术

随着工业自动化、智能化的快速发展，机械臂在工业领域的应用越来越多。对于机械臂的自动运行，首先需要建立运动学模型；其次需要进行正运动学、逆运动学求解。正运动学求解是给定机械臂各个关节的关节变量值，求取机械臂末端的位姿；逆运动学求解是正运动求解的逆过程，即给定机械臂末端的位姿，求得机械臂各个关节的关节变量值。

目前，机械臂的主要应用方式为预先设定运动轨迹，通过逆运动学求解过程，使机械臂按照预定轨迹运动到目标位置。然而，机械臂在工业环境下的运动轨迹通常较为复杂，容易与周围物体发生碰撞，因此研究如何提高机械臂的控制精度，进而提高机械臂的运行轨迹和工作位置的精度显得至关重要。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种机械臂运动的控制方法，包括：

获取机械臂的初始位置信息和目标位置信息；

将所述初始位置信息和目标位置信息输入预先训练的轨迹规划模型中，以确定所述机械臂的运动轨迹信号；

将所述运动轨迹信号输入预先设置的运动控制器中，以确定所述机械臂的运动控制信号；

根据所述运动控制信号，控制所述机械臂从初始位置运动到目标位置。

进一步的，所述机械臂包含N个关节，其中N为正整数，所述机械臂的运动轨迹信号包含机械臂的N个关节在各个连续的时间段内运动的角度信号和/或位移信号。

进一步的，所述运动控制器为PID控制器，所述运动控制信号包含机械臂的N个关节在每个时刻的角度信号和/或位移信号。

进一步的，在将所述初始位置信息和目标位置信息输入到训练好的运动控制模型中之前，还包括：

获取训练数据集，其中，所述训练数据集中包括多组原点位置信息、终点位置信息及对应的目标运动轨迹信号；

将每组所述原点位置信息及终点位置信息输入正则化极限学习机模型中，以获取所述模型输出的机械臂运动的预测运动轨迹信号；

计算所述预测运动轨迹信号和目标运动轨迹信号间的误差，若所述误差超出设定阈值，则根据所述误差调整所述正则化极限学习机模型的参数，直至所述误差符合所述设定阈值，获得所述轨迹规划模型。

本申请的第二个目的在于提出一种机械臂运动的控制装置，包括：

获取模块，用于获取机械臂的初始位置信息和目标位置信息；

轨迹规划模块，用于将所述初始位置信息和目标位置信息输入预先训练的轨迹规划模型中，以确定所述机械臂的运动轨迹信号；

运动控制模块，用于将所述运动轨迹信号输入预先设置的运动控制器中，以确定所述机械臂的运动控制信号；

执行模块，用于根据所述运动控制信号，控制所述机械臂从初始位置运动到目标位置。