[发明专利]一种用于建筑施工的SCARA智能化机械臂控制方法和系统

说明书

本发明提出了一种用于建筑施工的SCARA智能化机械臂控制方法和系统。所述方法包括输入机械臂需要执行的目标任务；根所述目标任务规划三组与所要执行任务对应的动作方案；对每组动作方案进行试操作，通过试操作确定每组动作方案的运行指标是否符合要求；在符合要求的动作方案中，按照执行规则进行目标任务操作。所述系统包括与所述方案步骤对应的模块。

技术领域

本发明提出了一种用于建筑施工的SCARA智能化机械臂控制方法和系统，属于机械臂控制技术领域。

背景技术

机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性, 已在工业装配, 安全防爆等领域得到广泛应用。

机械臂是一个复杂系统, 存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务, 需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿。

现有的SCARA机械臂在建筑工地中应用时，由于建筑工地环境比较恶劣，且负重较重，在机械臂控制中，由于只采用一种单一动作完成任务常导致机械臂单一动作重复出现关节特定位置磨损严重的问题发生。

发明内容

本发明提供了一种用于建筑施工的SCARA智能化机械臂控制方法，用以解决现有机械臂控制存在单一方案执行导致任务执行灵活度较低，以及单一动作执行导致机械臂磨损严重的问题：

本发明提出的一种用于建筑施工的SCARA智能化机械臂控制方法，所述方法包括：

输入机械臂需要执行的目标任务；

根据所述目标任务规划三组与所要执行任务对应的动作方案；

对每组动作方案进行试操作，通过试操作确定每组动作方案的运行指标是否符合要求；

在符合要求的动作方案中，按照执行规则进行目标任务操作。

进一步地，根据所述目标任务规划三组与所要执行任务对应的动作方案，包括：

提取所述机械臂需要执行的目标任务；

根据所述目标任务涉及的执行路线，对机械臂的执行路径进行规划，获得三组执行路径；

根据所述目标任务涉及的被搬运物体的位置和三组执行路径，分别对与三组执行路径对应的机械臂的执行动作进行分阶段动作规划；获得每个动作阶段对应的机械臂执行动作；

将每个动作阶段对应的机械臂执行动作进行合并，获得三组机械臂执行动作；

将每组机械臂执行动作与每组执行路径进行对应匹配，获得三组与所要执行任务对应的动作方案。

进一步地，对每组动作方案进行试操作，通过试操作确定每组动作方案的运行指标是否符合要求，包括：

对每组与所要执行任务对应的动作方案进行10-20次的试操作；

实时监控记录每组动作方案在执行过程中，所述机械臂完成每个动作时的实际关节运行参数与设置关节运行参数之间的偏差量；

通过偏差量计算获取所述机械臂运行操作指标，并根据所述机械臂运行操作指标判断每组动作方案是否符合运行要求；

提取符合运行要求的动作方案，确定利用所述符合运行要求的动作方案执行任务。

进一步地，所述通过偏差量计算获取所述机械臂运行操作指标，并根据所述机械臂运行操作指标判断每组动作方案是否符合运行要求，包括：

利用指标获取模型计算所述机械臂运行操作指标，所述指标获取模型如下：