[发明专利]操纵器关节极限处理算法

摘要

分析具有在m个自由度的任务空间操作的n个关节(112)的自动机械设备(100)的所需移动命令(203)，以判断它是否将导致关节角极限中的任何一个被违犯。在关节(112)中的非零数量L(241)个关节具有被违犯的角极限的情况下，根据下列公式，构建修改的移动命令(254)：其中：q_mod(253)是当前没有被限制的关节的(n-L)×1关节速度命令，q_new(254)是n×1新关节速度命令，J_mod(251)是m×(n-L)矩阵，是J_mod转置矩阵，W(252)是包含加权因数的m×m矩阵，而xcmd(203)是末端执行器(116)速度的所需移动命令(203)。通过确定自动机械设备(100)的m×n雅各布矩阵J(211)，然后使用雅各布矩阵J(211)来生成矩阵J_mod(251)，构建J_mod(251)，其中，J_mod(251)包括J(211)中的除对应于L个有效限制的关节的那些列之外的所有列。

主权项

一种用于控制自动机械设备中的多个关节的方法，所述关节中的至少一部分具有相应的关节移动极限，所述方法包括：判断所述自动机械设备的所需移动命令是否将导致所述自动机械设备的至少第一关节移动极限被违犯；使用所述自动机械设备的当前状态和所述所需移动命令，为所述自动机械设备构建修改的移动命令，所述修改的移动命令避免所述至少第一关节移动极限被违犯，其中，所述修改的移动命令不与所述所需移动命令相同，并且当被所述自动机械设备处理时导致所述自动机械设备的移动；以及使用所述修改的移动命令代替所述所需移动命令，以导致所述自动机械设备的相应的移动。