[发明专利]一种机械臂拼接路径规划方法及装置

说明书

本申请公开了一种机械臂路径规划的方法及计算机设备，该方法包括：确定机械臂起始点参数和目标点参数，根据所述起始点参数和所述目标点参数基于A*算法从预设轨迹库中搜索出机械臂从起始点运动到目标点的多个第一路径，其中，第一路径是指从起始点运动到目标点过程中任意相邻两节点之间的路径；根据预设的拼接算法依次将所述第一路径进行有序拼接得到机械臂从起始点运动到目标点所对应的初始路径，验证所述初始路径是否满足碰撞检测；若不满足，则调整所述初始路径得到调整后的路径，将调整后的路径作为机械臂的路径，其中，调整后的路径满足碰撞检测。本申请解决了现有技术所规划的路径使得机械臂的运动效率较低的技术问题。

技术领域

本申请涉及机械臂路径规划技术领域，尤其涉及一种机械臂路径规划的方法及计算机设备。

背景技术

空间站的机械臂为七自由度冗余机械臂，操作灵活度高，可以通过灵活度优化实现各类复杂操作的同时，达到高效快速、减少能量损耗和减小基座扰动的目标。为了实现控制机械臂进行各种复杂的操作，需要对机械臂的路径进行规划。

对于机械臂的路径规划冗余特性的存在，也使得机械臂的规划与控制更为复杂。目前，对机械臂的路径规划方案，并未涉及末端在笛卡尔空间的运动映射到关节空间的方案，故末端在笛卡尔空间的运动无法映射到关节空间解析求解，而是需要在无穷空间中进行搜索求优，使得机械臂操作路径规划不仅需要考虑运动学层面的问题，还要结合动力学模型建立运动规划体系，分析不同类型任务和操作下机械臂的动力学特性，建立机械臂运动路径规划准则，提出运动学模型和动力学模型相结合的运动规划方法。此外，空间站机械臂执行复杂操作的运动规划一般无法通过一条路径到达目标点，需要从起始点经过多个中间点到达目标点。现有方法一般采取先减速到中间点，再从中间点加速的方式进行中间点前后两段路径拼接，降低了空间站机械臂执行复杂操作的效率。需要进一步考虑对中间点前后路径的拼接方式进行优化，以提高空间站机械臂的运动效率。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术所规划的路径使得机械臂的运动效率较低。本申请提供了一种机械臂路径规划的方法及计算机设备，本申请实施例所提供的方案中，根据A^＊算法从预设轨迹库中搜索出机械臂从起始点运动到目标点的多个第一路径,根据预设的拼接算法依次将第一路径进行有序拼接得到机械臂从起始点运动到目标点所对应的初始路径，验证所述初始路径是否满足碰撞检测，若不满足，则调整初始路径得到满足碰撞检测的调整后的路径，提供了一种对中间点前后路径的拼接方式进行优化，以提高机械臂的运动效率。

第一方面，本申请实施例提供一种机械臂路径规划的方法，该方法包括：

确定机械臂起始点参数和目标点参数，根据所述起始点参数和所述目标点参数基于A^＊算法从预设轨迹库中搜索出机械臂从起始点运动到目标点的多个第一路径，其中，第一路径是指从起始点运动到目标点过程中任意相邻两节点之间的路径；

根据预设的拼接算法依次将所述第一路径进行有序拼接得到机械臂从起始点运动到目标点所对应的初始路径，验证所述初始路径是否满足碰撞检测；

若不满足，则调整所述初始路径得到调整后的路径，将调整后的路径作为机械臂的路径，其中，调整后的路径满足碰撞检测。

本申请实施例所提供的方案中，根据A^＊算法从预设轨迹库中搜索出机械臂从起始点运动到目标点的多个第一路径,根据预设的拼接算法依次将第一路径进行有序拼接得到机械臂从起始点运动到目标点所对应的初始路径，验证所述初始路径是否满足碰撞检测，若不满足，则调整初始路径得到满足碰撞检测的调整后的路径，。

可选地，根据预设的拼接算法依次将所述第一路径进行有序拼接得到机械臂的初始路径，包括：

确定每个所述第一路径的起点和终点，根据所述起点和终点从多个第一路径中确定出任意相邻的第二路径和第三路径，其中，第二路径的终点和第三路径的起点相同；