[发明专利]用于使用零空间来各向异性地增强操纵器接头运动的系统和方法

摘要

用于提供操纵器的末端执行器的被命令的移动同时提供操纵器的一个或更多个接头的期望的移动的装置、系统和方法。方法包括，利用在接头空间内的加权矩阵来计算加权的接头速度，以各向异性地增强在零空间内的接头移动，从而提供第一组接头的期望的移动。方法可以包括，利用伪逆解来计算实现期望的末端执行器移动的接头速度，以及利用在接头空间内的对应于第一组接头的期望的移动的势函数梯度来调整计算的接头速度。方法可以包括加权的伪逆解以及增广雅可比矩阵解的使用。一个或更多个辅助移动还可以利用根据伪逆解计算的接头速度来提供。在本文中提供了用于使用这种方法的系统的各种配置。

主权项

1.一种存储用于操作操纵器臂的机器可读指令的机器可读介质，所述操纵器臂包括包含末端执行器的可移动的远侧部分、耦连到底座的近侧部分以及在所述远侧部分和所述底座之间的多个接头，所述多个接头具有足够的自由度以允许针对给定的末端执行器状态的一系列不同的接头状态，所述机器可读指令包括当由与所述操纵器臂耦连的处理器执行时使得所述处理器执行操作的指令，所述操作包括：接收以期望的末端执行器移动来移动所述末端执行器的操纵命令；通过计算实现期望的末端执行器移动的多个接头的接头速度而确定所述多个接头的末端执行器移位移动，从而实现所述期望的末端执行器移动；通过将加权应用到所述多个接头的计算的接头速度以确定所述多个接头的加权的接头速度从而确定所述多个接头的第一组接头的期望的移动，所述加权在所述多个接头的接头空间内，所述加权对应于所述多个接头中的所述第一组接头的所述期望的移动，并且所述第一组接头的所述期望的移动对应于不移动的末端执行器；以及根据计算的所述接头速度和所述加权的接头速度来驱动所述多个接头，以便实现所述期望的末端执行器移动和所述第一组接头的所述期望的移动。