[发明专利]一种机器人的控制方法及机器人

摘要

本发明提供了一种机器人的控制方法，包括以下步骤S1、运动学正、逆解，得到机械臂末端位姿在世界坐标系中的描述；S2、位姿信息插补，规划机械臂末端的运行轨迹，实现机械臂末端在操作空间按照规划好的路径完成预定任务；S3、关节空间运动规划，采用插补的形式约束机械臂末端的运行轨迹，实现精确的轨迹控制。本发明还提供了一种采用上述控制方法进行控制的机器人。本发明的有益效果是有效控制了机械臂末端的运行轨迹，提高了机械臂末端的控制精度。

主权项

一种机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、运动学正、逆解，得到机械臂末端位姿在世界坐标系中的描述；S2、位姿信息插补，规划机械臂末端的运行轨迹，实现机械臂末端在操作空间按照规划好的路径完成预定任务；S3、关节空间运动规划，采用插补的形式约束机械臂末端的运行轨迹，实现精确的轨迹控制，关节空间运动规划是指，当机器臂末端需要从起始点以任意轨迹运动到终止点时，根据给定参数及起始点、终止点各关节角度，进行关节空间路径规划，返回下一时刻各关节期望角度；在步骤S1中，采用几何解析的方法计算运动学逆解；建立坐标系，设基座标原点X0,Y0,Z0,指向后三个关节交点的矢量P定义为P＝P6‑d6*a其中P6为第6个坐标系原点的坐标，d6是DH参数，a是坐标变换矩阵T6(nsa)中的一列；将矢量P投影至X1Y1平面，得到J1的方程可以得到J1的解，它存在两个解：J1＝α+β；J1＝α‑β，把矢量P投影至X2Y2平面，得到J2的方程J2存在两个解：J2＝α+β；J2＝α‑β，把矢量P投影至X3Y3平面，得到J3的方程J3有两个解J3＝α‑β；J3＝α‑β，根据前三个关节角，解算关节4的值，把(X4,y4,Z4)投影至X3Y3平面，可得： sin J4＝‑agX3 cos J4＝agY3其中，X3、Y3是旋转矩阵T3的前两列；解得：关节5的解：坐标系(X5,Y5,Z5)投影至平面X4Z4，得： sin J5＝‑agX4 cos J5＝agY4其中，X4、Y5是旋转矩阵T5的前两列；解得：同理，把关节6的坐标系(X6,Y6,Z6)投影至平面X5Y5得： sin J6＝ngY6 cos J6＝sgY6