[发明专利]一种五自由度机械手控制方法

摘要

本发明公开了一种五自由度机械手控制方法，属于机械设备控制领域。现有技术的控制方法繁琐，控制精度不高，不能有效控制机械手的运动。本发明对五自由机械手，所能出现的所有工作情况，将反解所有出现的可能解一一分析，分类成八种情况，将其所得的解与其对应进行控制。本发明控制方法简单、控制精度高的五自由度机械手控制方法。

主权项

一种五自由度机械手控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.获取机械臂末端运动轨迹曲线，根据曲线特点以及要求选取N个末端位置坐标P(px，py，pz)和接近矢量a(ax，ay，az)，方位矢量o(ox，oy，oz)，法向矢量n(nx，ny，nz)；S2.将获取的N个点进行运动学反解的计算，得到的每一个轨迹坐标点相对应的各个驱动关节所对应的一个角度值，获得机械手的运动轨迹与各关节驱动角度之间的一个关系，五个关节角度分别是θ1，θ2，θ3，θ4，θ5；S3.由于反解存在多解的情况，故而需要对反解得到的各个解进行分析和判断，进而选取合理的解，但是取解的情况需要考虑到实际的工作情况和人为的需求；根据基座的运动范围，将机械手分为左臂与右臂，左臂的运动范围是：0°～180°，右臂的运动范围是：‑180°～0°；其次，根据小臂的运动范围将机械臂分为上肘θ3＜90°与下肘θ3≥90°；最后，对于最后两个决定末端姿态的驱动关节将其分为翻转‑180°～0°与非翻转0°～180°；因此，可将反解的多解情况分为八组然后选择其合理的一组，分别是：左臂上肘翻转、左臂上肘非翻、左臂下肘翻转、左臂下肘非翻、右臂上肘翻转、右臂上肘非翻、右臂下肘翻转、右臂下肘非翻；S4.将上述得到的转动角度下发至运动控制卡，通过伺服驱动系统驱动各臂转动，通过传感器检测并反馈转动信号，各连杆联动完成给定的运动轨迹。