[发明专利]机械臂作业与全身协调稳定控制方法

说明书

本发明公开了一种机械臂作业与全身协调稳定控制方法，获取重物位置信息和重物的抬升目标位置信息；规划重物的运动路径；根据机械臂的各关节的传感信息，实时获取重物的重量及机械臂的实时力矩；融合机械臂末端负载向机器人质心进行映射；根据映射的质心对机器人的全身协调稳定进行控制。本发明具有稳定性强、使用方便的优点。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体而言，涉及了一种机械臂作业与全身协调稳定控制方法。

背景技术

机器人被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”，发展机器人产业对提高创新能力、增强国家综合实力、带动整体经济发展都具有十分重要的意义，机器人技术创新和产业发展都是重要内容。

作为未来智能移动服务机器人的最为主要的发展，灵巧机动和自主作业的四足机器人正在成为下一代智能移动机器人的标志性研究热点，世界各国都在不遗余力的发展。四足机器人是仿生机器人的典型代表，较传统轮履式移动平台在复杂地形适应能力上具有显著的优势，可广泛应用于安防陪护、巡检侦查、快递物流等多个领域。

四足机器人配合机械臂使用时，由于需要通过机械臂抓取重物，重物会导致机器人重心偏移，从而翻倒，安全性难以保障。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的问题，本发明提出了一种机械臂作业与全身协调稳定控制方法。

一种机械臂作业与全身协调稳定控制方法，获取重物位置信息和重物的抬升目标位置信息；规划重物的运动路径；根据机械臂的各关节的传感信息，实时获取重物的重量及机械臂的实时力矩；融合机械臂末端负载向机器人质心进行映射；根据映射的质心对机器人的全身协调稳定进行控制。

基于上述，通过双目相机获取环境信息和环境中的重物位置信息，并在环境信息中标定重物的抬升目标位置信息。

基于上述，根据机械臂各关节的多自由度运动关系及重物位置信息、抬升目标位置信息规划重物运动路径。

基于上述，根据运动路径及重物在运动路径各处的重量，调整机器人的重心位置和躯干的姿态。

基于上述，融合机器人位姿平衡控制策略，通过多支撑点力分配的优化方法对机器人的全身协调稳定进行控制。

基于上述，所述位姿平衡控制策略为重心调整策略和/或最优位姿策略。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明通过机械臂末端与机身质心的映射关系，建立机器人质心力的映射，并融合机器人位姿平衡控制器，并通过多支撑点力分配的优化方法实现机器人的全身协调稳定控制。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施方案对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，但是本领域技术人员应当理解，下文所述的实施方案仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案，都属于本发明保护的范围。

需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用来限制本发明的保护范围。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换，所有这些修改和替换都落入了本发明权利要求书请求保护的范围内。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可通过商业途径获得。

如图1所示，系统搭载机械臂分系统，选择多关节机械臂，实现全方位空间的可达性，实现机器人移动行走外的自主作业能力。机械臂末端装载任务器，实现抓取、电机、旋转等操作，实现在复杂环境下的主动作业。