[发明专利]目标跟踪控制方法及装置、机械臂控制设备和存储介质

说明书

本申请提供一种目标跟踪控制方法及装置、机械臂控制设备和存储介质，涉及机器臂控制技术领域。本申请在获取到智能机械臂的作业工具末端在当前控制时刻的实时作业位姿和实时位姿变化速度，以及待处理目标在当前控制时刻的实时目标位姿后，会根据实时作业位姿及实时目标位姿，调用针对待处理目标的位姿时变速度场模型，计算从实时作业位姿指向实时目标位姿的目标位姿变化速度，接着基于实时位姿变化速度对目标位姿变化速度进行速度场平滑处理，得到作业工具末端的期望位姿变化速度，然后按照期望位姿变化速度控制智能机械臂针对待处理目标进行跟踪运动，从而连续且稳定地对待处理目标进行实时跟踪，提升机械臂驱动灵活性。

技术领域

本申请涉及机器臂控制技术领域，具体而言，涉及一种目标跟踪控制方法及装置、机械臂控制设备和存储介质。

背景技术

随着科学技术的不断发展，机器人技术因具有极大的研究价值及应用价值受到了各行各业的广泛重视，其中机械臂控制技术便是对工业生产行业的一项极为重要的应用技术。机械臂控制技术在实际应用过程中往往需要智能机械臂使用安装的作业工具在运动目标上执行相关作业动作(例如，抓取动作、涂胶动作及装配动作等)。

而值得注意的是，传统的机械臂控制方案需要对运动目标进行轨迹预测以确定合适的作业工作点，再利用离线规划指令控制智能机械臂前往作业工作点并在该运动目标运动到作业工作点时针对该运动目标执行对应的作业动作。在此情况下，传统的机械臂控制方案明显无法实现智能机械臂对运动目标的实时跟踪效果，整体的机械臂驱动灵活性不强。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种目标跟踪控制方法及装置、机械臂控制设备和存储介质，能够连续且稳定地对待处理目标进行实时跟踪，提升机械臂驱动灵活性。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种目标跟踪控制方法，所述方法包括：

获取智能机械臂的作业工具末端在当前控制时刻的实时作业位姿和实时位姿变化速度，以及待处理目标在当前控制时刻的实时目标位姿；

根据所述实时作业位姿以及所述实时目标位姿，调用针对所述待处理目标的位姿时变速度场模型，计算从所述实时作业位姿指向所述实时目标位姿的目标位姿变化速度；

基于所述实时位姿变化速度对所述目标位姿变化速度进行速度场平滑处理，得到所述作业工具末端在当前控制时刻的期望位姿变化速度；

按照所述作业工具末端的期望位姿变化速度控制所述智能机械臂针对所述待处理目标进行跟踪运动。

在可选的实施方式中，所述位姿时变速度场模型包括第一速度场模型及第二速度场模型；

所述第一速度场模型的模型表达式如下所示：

所述第二速度场模型的模型表达式如下所示：

其中，V用于表示所述目标位姿变化速度，P_c用于表示所述智能机械臂的作业工具末端在当前控制时刻的实时作业位姿，P_t用于表示所述待处理目标在当前控制时刻的实时目标位姿，V_max用于表示所述位姿时变速度场模型的最大位姿变化速度矢量，A_max用于表示所述位姿时变速度场模型的最大位姿变化加速度矢量，C_v用于表示所述位姿时变速度场模型的速度场动态缩放系数。

在可选的实施方式中，所述基于所述实时位姿变化速度对所述目标位姿变化速度进行速度场平滑处理，得到所述作业工具末端在当前控制时刻的期望位姿变化速度的步骤，包括：

根据所述实时位姿变化速度及所述目标位姿变化速度，计算所述作业工具末端在当前控制时刻的期望速度增量；