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多关节类机械臂架的控制方法、设备、系统及工程机械制作方法

  • 专利名称
    多关节类机械臂架的控制方法、设备、系统及工程机械制作方法
  • 发明者
    胡敏, 梁聪慧, 齐彪, 曾扬
  • 公开日
    2013年6月12日
  • 申请日期
    2013年2月27日
  • 优先权日
    2013年2月27日
  • 申请人
    中联重科股份有限公司
  • 文档编号
    E04G21/02GK103147577SQ20131006167
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种多关节类机械臂架的控制方法,其特征在于,包括 利用设定的模拟机械臂架末端移动的方法,将机械臂架末端移动的轨迹路径划分为成N条子轨迹路径,其中,N为不小于I的正整数; 针对除了得到的第一条子轨迹路径之外的其他每一条子轨迹路径,分别执行以下操作 根据机械臂架运动在上一条子轨迹路径上的目标位移距离、实际位移距离、位移线速度和位移线加速度,计算得到机械臂架运动在当前子轨迹路径的位移线速度、位移线加速度,以及在设定时间周期内当前机械臂架末端能够移动的长度值; 采集机械臂架各个关节的当前位置信息,利用设定的逆运动学计算方法,计算在当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息时机械臂架各个关节当前需要移动的角度信息,其中,所述当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息是根据计算得到的当前机械臂架末端能够移动的长度值确定的; 将得到的各个关节的角度信息转换成为控制指令,控制机械臂架各个关节对应的电液比例阀进行运动2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述机械臂架末端移动的轨迹路径是根据机械臂架末端当前所在的位置信息和移动至的目标位置信息确定的3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将机械臂架末端移动的轨迹路径划分为成N条子轨迹路径,具体包括 将所述轨迹路径划分成为N条子轨迹路径,并确定该子轨迹路径的起始坐标信息和终止坐标信息,计算机械臂架末端在每一条子轨迹路径上的移动时间; 判断第M条子轨迹路径是直线还是圆弧; 若是直线,利用离散的方式,根据该空间直线的起始坐标信息和终止坐标信息、移动线速度、线加速度,得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹线段,通过坐标计算得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹直线段目标点的坐标值; 若是圆弧,利用离散的方式,根据该空间圆弧的起始坐标信息和终止坐标信息,得到中心坐标信息、空间圆弧的法线方向信息、空间圆弧半径信息,利用移动线速度、线加速度,计算得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹圆弧段,通过坐标转换计算得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹圆弧线段目标点的坐标信息; 将离散后得到的连续的子轨迹线段或者子轨迹圆弧作为一条子轨迹路径信息存储在轨迹队列中4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述针对第一条子轨迹路径,执行以下操作,具体包括 确定第一条子轨迹路径的第一子目标位置信息; 采集机械臂架各个关节的当前位置信息,以及根据设定机械臂架末端移动的初始线路度和线加速度,计算在机械臂架末端到达第一子目标位置信息对应的位置时每一个关节当前需要移动的角度息; 将得到的各个关节的角度信息转换成为控制指令,控制机械臂架各个关节对应的电液比例阀进行运动5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据机械臂架运动在上一条子轨迹路径上的目标位移距离、实际位移距离、位移线速度和位移线加速度,计算得到机械臂架末端运动在当前子轨迹路径的位移线速度、位移线加速度,以及在设定时间周期内当前机械臂架末端需要移动的长度值,具体包括6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息是根据计算得到的当前机械臂架末端能够移动的长度值确定的,具体包括 当机械臂架末端在上一条子轨迹路径上的操作执行结束之后,采集当前机械臂架末端的所在的位置信息; 根据所述位置信息和计算得到当前机械臂架末端能够移动的长度值,得到机械臂架在当前子轨迹路径上移动能够到达的子目标位置信息7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采集机械臂架各个关节的当前位置信息,利用设定的逆运动学计算方法,计算在当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息时机械臂架各个关节当前需要移动的角度信息,具体包括 根据采集到的机械臂架各个关节的当前位置信息,利用雅克比矩阵算法,得到关于各个关节位置信息的矩阵; 利用逆运动学算法,计算在当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息时机械臂架各个关节当前需要移动的角度信息8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,在计算出机械臂架各个关节当前需要移动的角度信息之后,将得到的各个关节的角度信息转换成为控制指令之前,所述方法还包括 针对每一个关节,执行以下操作 利用三次平滑轨迹函数9 (tkao+ait+ajiaj3,计算满足该关节的运动轨迹的曲线,其中,a0, B1, a2和a3表示三次平滑轨迹函数的系数,t表示机械臂架当前的移动时间; 将计算得到的该关节的运动轨迹曲线转换成该关节需要移动的角度信息9.如权利要求f8任一所述的方法,其特征在于,所述在针对上一条子轨迹路径操作执行结束后,在针对当前子轨迹路径操作执行开始之前,所述方法还包括 判断机械臂架末端在上一条子轨迹路径中实际位移距离和目标位移距离之差是否大于设定数值; 当机械臂架末端在上一条子轨迹路径中实际位移距离和目标位移距离之差大于设定数值,则计算在上一条子轨迹路径中实际位移距离与目标位移距离之间的距离差,并根据计算得到的距离差、机械臂架末端在上一条子轨迹路径中线速度和线加速度,更新存储在轨迹队列中的当前子轨迹路径的长度值; 当机械臂架末端在上一条子轨迹路径中实际位移距离和目标位移距离之差不大于设定数值,触发针对轨迹队列中的当前子轨迹路径进行操作10.一种多关节类机械臂架的控制设备,其特征在于,包括 划分模块,用于利用设定的模拟机械臂架末端移动的方法,将机械臂架末端移动的轨迹路径划分为成N条子轨迹路径,其中,N为不小于I的正整数; 控制模块,用于针对除了得到的第一条子轨迹路径之外的其他每一条子轨迹路径,分别执行以下操作 根据机械臂架运动在上一条子轨迹路径上的目标位移距离、实际位移距离、位移线速度和位移线加速度,计算得到机械臂架运动在当前子轨迹路径的位移线速度、位移线加速度,以及在设定时间周期内当前机械臂架末端能够移动的长度值; 采集机械臂架各个关节的当前位置信息,利用设定的逆运动学计算方法,计算在当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息 时机械臂架各个关节当前需要移动的角度信息,其中,所述当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息是根据确定的当前机械臂架末端能够移动的长度值确定的; 将得到的各个关节的角度信息转换成为控制指令,控制机械臂架各个关节对应的电液比例阀进行运动11.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述机械臂架末端移动的轨迹路径是根据机械臂架当前所在的位置信息和移动至的目标位置信息确定的12.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述划分模块,具体包括 划分子模块,用于将所述轨迹路径划分成为N条子轨迹路径,并确定该子轨迹路径的起始坐标信息和终止坐标信息,计算机械臂架末端在每一条子轨迹路径上的移动时间;判断子模块,用于判断第M条子轨迹路径是直线还是圆弧; 计算子模块,用于若判断结果是直线,则利用离散的方式,根据该空间直线的起始坐标信息和终止坐标信息、移动线速度、线加速度,得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹线段,通过坐标计算得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹直线段目标点的坐标值; 若判断结果是圆弧,则利用离散的方式,根据该空间圆弧的起始坐标信息和终止坐标信息,得到中心坐标信息、空间圆弧的法线方向信息、空间圆弧半径信息,利用移动线速度、线加速度,计算得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹圆弧段,通过坐标转换计算得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹圆弧线段目标点的坐标信息; 存储子模块,用于将离散后得到的连续的子轨迹线段或者子轨迹圆弧作为一条子轨迹路径信息存储在轨迹队列中13.如权利要求12所述的设备,其特征在于, 所述控制模块,具体用于确定第一条子轨迹路径的第一子目标位置信息,采集机械臂架各个关节的当前位置信息,以及根据设定机械臂架末端移动的初始线速度和线加速度,计算在机械臂架末端到达第一子目标位置信息对应的位置时每一个关节当前需要移动的角度信息,并将得到的各个关节的角度信息转换成为控制指令,控制机械臂架各个关节对应的电液比例阀进行运动14.如权利要求13所述的设备,其特征在于,所述控制模块,具体用于通过以下方式计算得到机械臂架末端运动在当前子轨迹路径的位移线速度、位移线加速度,以及在设定时间周期内当前机械臂架末端需要移动的长度值15.如权利要求14所述的设备,其特征在于, 所述控制模块,具体用于当机械臂架末端在上一条子轨迹路径上的操作执行结束之后,采集当前机械臂架末端的所在的位置信息,并根据所述位置信息和计算得到当前机械臂架末端能够移动的长度值,得到机械臂架在当前子轨迹路径上移动能够到达的子目标位置信息16.如权利要求10所述的设备,其特征在于, 所述控制模块,具体用于根据采集到的机械臂架各个关节的当前位置信息,利用雅克比矩阵算法,得到关于各个关节位置信息的矩阵,并利用逆运动学算法,计算在当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息时机械臂架各个关节当前需要移动的角度信息17.如权利要求16所述的设备,其特征在于,所述设备还包括 插补模块,用于针对每一个关节,执行以下操作 利用三次平滑轨迹函数e (tkajait+ajiaj3,计算满足该关节的运动轨迹的曲线,其中,a0, B1, a2和a3表示三次平滑轨迹函数的系数,t表示机械臂架当前的移动时间,将计算得到的该关节的运动轨迹曲线转换成该关节需要移动的角度信息18.如权利要求1(T17任一所述的设备,其特征在于,所述设备还包括 更新模块,用于在针对上一条子轨迹路径操作执行结束后,在针对当前子轨迹路径操作执行开始之前,判断机械臂架末端在上一条子轨迹路径中实际位移距离和目标位移距离之差是否大于设定数值; 当机械臂架末端在上一条子轨迹路径中实际位移距离和目标位移距离之差大于设定数值,则计算在上一条子轨迹路径中实际位移距离与目标位移距离之间的距离差,并根据计算得到的距离差、机械臂架末端在上一条子轨迹路径中线速度和线加速度,更新存储在轨迹队列中的当前子轨迹路径的长度值; 当机械臂架末端在上一条子轨迹路径中实际位移距离和目标位移距离之差不大于设定数值,触发控制模块19.一种多关节类机械臂架的控制系统,其特征在于,包括 采集设备,用于采集机械臂架当前各个关节的位置信息; 控制设备,用于利用设定的模拟机械臂架末端移动的方法,将机械臂架末端移动的轨迹路径划分为成N条子轨迹路径,其中,N为不小于I的正整数; 针对除了得到的第一条子轨迹路径之外的其他每一条子轨迹路径,分别执行以下操作根据机械臂架运动在上一条子轨迹路径上的目标位移距离、实际位移距离、位移线速度和位移线加速度,计算得到机械臂架运动在当前子轨迹路径的位移线速度、位移线加速度,以及在设定时间周期内当前机械臂架末端能够移动的长度值; 利用设定的逆运动学计算方法,计算在当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息时机械臂架各个关节当前需要移动的角度信息,将得到的各个关节的角度信息转换成为控制指令,触发电液比例阀; 电液比例阀,用于接收控制设备的控制指令,并控制机械臂架各个关节运动20.一种具有多关节类机械臂架的工程机械,其特征在于,包括如权利要求19所述的多关节类机械臂架的 控制系统
  • 技术领域
    本发明涉及工程机械领域,尤其涉及一种多关节类机械臂架的控制方法、设备、系统及工程机械
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    为了实现本发明的目的,本发明实施例提供了一种多关节类机械臂架的控制方法、设备、系统及工程机械,通过将机械臂架末端移动的轨迹路径进行划分,得到多条子轨迹路径,针对每一条子轨迹路径,执行以下操作根据机械臂架运动在上一条子轨迹路径上的目标位移距离、实际位移距离、位移线速度和位移线加速度,计算得到机械臂架运动在当前子轨迹路径的位移线速度、位移线加速度,以及在设定时间周期内当前机械臂架末端能够移动的长度值,并采集机械臂架各个关节的当前位置信息,利用设定的逆运动学计算方法,计算在当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息时机械臂架各个关节当前需要移动的角度信息,将得到的各个关节的角度信息转换成为控制指令,控制机械臂架各个关节对应的电液比例阀进行运动与现有技术相比,将臂架末端的轨迹路径进行离散规划,并针对规划后的子轨迹路径按照逆运动学原理确定其他各个关节移动的角度信息,充分实现了臂架末端运动与各关节运动的灵活性,保证臂架末端运行的平稳性,减小了速度发生突变带来的对机械臂架的冲击,提闻了对多关节机械臂架末端的控制精度下面结合说明书附图对本发明各个实施例进行详细描述实施例一如图2所示,为本发明实施例一的一种多关节类机械臂架的控制方法的流程图,所述方法包括步骤101利用设定的模拟机械臂架末端移动的方法,将机械臂架末端移动的轨迹路径划分为成N条子轨迹路径其中,N为不小于I的正整数在步骤101中,在机械臂架末端移动的轨迹路径进行离散操作之前,所述方法还包括确定机械臂架末端移动的轨迹路径具体地,确定机械臂架末端移动的轨迹路径的方法包括但不限于根据机械臂架末端当前所在的位置信息和移动至的目标位置确定在确定机械臂架末端移动的轨迹路径后,可以通过以下方式对确定的机械臂架末端移动的轨迹路径进行模拟控制,其中,所述设定的模拟机械臂架末端移动的方法具体包括但不限于第一种方式点动触发方式将机械臂架末端所在的位置进行空间化,确定机械臂架末端所在的X轴、Y轴和Z轴,分别从X轴的正、负方向,Y轴的正、负方向和Z轴的正、负方向给出任一信号,使得机械臂架末端朝任一方向以直线的轨迹移动,直至该信号消失,即可获得该机械臂架末端的轨迹路径第二种方式读取模拟运动轨迹文件将机械臂架末端待移动场景内的路径信息进行处理,并采用曲线拟合方法将处理后的路径信息转化成机械臂架末端的运动轨迹文件,将得到的运动轨迹文件作为机械臂架末端移动的轨迹路径第三种方式采样生成移动的轨迹路径采用点触发式得到机械臂架末端的期望运动轨迹,利用已有软件设备在得到期望运动轨迹的过程中采集固定时间周期上机械臂架末端的位置信息,将采集得到位置信息作为机械臂架末端的运动轨迹信息第四种方式自动轨迹关键点方式将机械臂架末端手动至起始位置处,打开软件控制设备,选择关键线段的形状及参数,再将机械臂架末端移动至期望的关键点上,确定记录从起始位置到该关键点的路径信息,循环往复,将得到的多个路径信息整合得到机械臂架末端从起始位置到终止位置的轨迹路径较优地,在确定的轨迹路径标定出若干关键点,并通过机械臂架末端从一个关键点到另一个关键点的模拟操作,判断两个关键点之间的子轨迹路径的形状,并确定该子轨迹路径的起始坐标信息和终止坐标信息,计算机械臂架末端在每一条子轨迹路径上的移动时间当子轨迹路径的形状是直线时,利用离散的方式,根据该空间直线的起始坐标信息和终止坐标信息、移动线速度、线加速度,得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹线段,通过坐标计算得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹直线段目标点的坐标值例如AAl点到A2点之间的子轨迹路径为直线,那么确定Al点的坐标位置信息和A2点的坐标位置信息,并采用数学离散的方式,计算得到从Al到A2的子轨迹路径在设定单位移动周期内移动的子轨迹线段A1到All、All到A12等,并通过坐标计算得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹直线段目标点的坐标信息,即All的坐标信息、A12的坐标信息等当子轨迹路径的形状是圆弧时,利用离散的方式,根据该空间圆弧的起始坐标信息和终止坐标信息,得到中心坐标信息、空间圆弧的法线方向信息、空间圆弧半径信息,利用移动线速度、线加速度,计算得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹圆弧段,通过坐标转换计算得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹圆弧线段目标点的坐标信息例如从Al点到A2点之间的子轨迹路径为圆弧,那么确定Al点的坐标位置信息和A2点的坐标位置信息,并得到圆弧A1A2的中心坐标信息、空间圆弧的法线方向信息、空间圆弧半径信息,采用数学离散的方式,利用移动线速度、线加速度,计算得到从Al到A2的子轨迹路径在设定单位移动周期内移动的子轨迹圆弧段A1到All、All到A12等,并通过坐标计算得到每设定单位移动周期内移动的子轨迹圆弧段目标点的坐标信息,即All的坐标信息、A12的坐标信息等较优地,在对每一条子轨迹路径进行离散处理后,将离散后得到的连续的子轨迹线段或者子轨迹圆弧作为一条子轨迹路径信息存储在轨迹队列中需要说明的是,对于确定的机械臂架末端移动的轨迹路径,也可以利用对子轨迹路径进行离散的方式,得到针对与轨迹路径的轨迹路径线段和/或轨迹路径圆弧,这样通过确定的轨迹路径线段和/或轨迹路径圆弧,提高了控制机械臂架末端移动的精度步骤102针对除了得到的第一条子轨迹路径之外的其他每一条子轨迹路径,循环执行以下操作步骤1021根据机械臂架运动在上一条子轨迹路径上的目标位移距离、实际位移距离、位移线速度和位移线加速度,计算得到机械臂架运动在当前子轨迹路径的位移线速度、位移线加速度,以及在设定时间周期内当前机械臂架末端能够移动的长度值具体地,在步骤1021中,通过以下方式得到机械臂架运动在当前子轨迹路径的位
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  • 法律状态
专利名称:多关节类机械臂架的控制方法、设备、系统及工程机械的制作方法在现有的工程机械产品中,如:混凝土泵车、混凝土喷射机、汽车起重机和液压挖掘机等,大型机械的主要工作装置均为多关节液压机械臂。这一类液压机械臂系统具有自由度数目多、质量大、柔度大和惯量大等特征,在使用过程中存在操作复杂程度高、安全性要求高等特点,且长时间工作在复杂的工程施工环境下,进行高强度的作业,因此,在对这类大型机械的多关节液压机械臂架进行控制时,对操作者的协调性、准确性和控制的平稳性要求较高。目前,对多关节液压机械臂的控制方式一般采用以下方式:如图1所示,为现有技术中多关节液压机械臂的控制系统的结构示意图,所述控制系统中包括了:无线摇控器、接收设备、PLC控制设备和单个多路阀。其中:无线遥控器,用于根据操作者的操作指令生成控制臂架的控制指令,并发送给接收设备;接收设备,用于通过无线方式接收无线遥控器的控制指令,并将该控制指令发送给PLC控制设备;PLC控制设备,用于将接收到的控制指令转换成为液压电路阀的控制信号发送给单个多路阀。该控制系统具体的工作原理为:大型机械的操作者根据自身的肉眼观察或者通过经验判断确定多关节液压机械臂的末端的运动轨迹;根据确定的运动轨迹形成控制指令,并通过无线遥控设备输入对臂架末端的控制信号,由臂架末端的控制设备在接收到该控制指令时,将接收到的控制指令转换成为PWM电流控制液压多路阀的流量,实现对多关节液压机械臂对应的液压马达、液压油缸等对各关节的运动控制,进而实现对臂架末端的控制。由于该多关节臂架系统是多冗余自由度机构,完成同一任务可以以不同的姿态和运动路径实现,但是控制指令的发出完全依靠操作肉眼观察或者经验确定,因此,对多关节臂架的控制完全取决于操作者的操作经验,很难保证对操作机械的柔和度要求,容易在操作过程中出现较大晃动,损害臂架结构,使得多关节臂架的末端不能准确到达目标位置,出现操作效率低的问题。
本发明实施例提供了一种多关节类机械臂架的控制方法、设备、系统及工程机械,用于解决现有技术中在对多关节臂架控制时出现的多关节臂架的末端不能准确到达目标位置导致的操作效率低的问题。一种多关节类机械臂架的控制方法,包括:利用设定的模拟机械臂架末端移动的方法,将机械臂架末端移动的轨迹路径划分为成N条子轨迹路径,其中,N为不小于I的正整数;针对除了得到的第一条子轨迹路径之外的其他每一条子轨迹路径,分别执行以下操作:根据机械臂架运动在上一条子轨迹路径上的目标位移距离、实际位移距离、位移线速度和位移线加速度,计算得到机械臂架运动在当前子轨迹路径的位移线速度、位移线加速度,以及在设定时间周期内当前机械臂架末端能够移动的长度值;采集机械臂架各个关节的当前位置信息,利用设定的逆运动学计算方法,计算在当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息时机械臂架各个关节当前需要移动的角度信息,其中,所述当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息是根据确定的当前机械臂架末端能够移动的长度值确定的;将得到的各个关节的角度信息转换成为控制指令,控制机械臂架各个关节对应的电液比例阀进行运动。一种多关节类机械臂架的控制设备,包括:划分模块,用于利用设定的模拟机械臂架末端移动的方法,将机械臂架末端移动的轨迹路径划分为成N条子轨迹路径,其中,N为不小于I的正整数;控制模块,用于针对除了得到的第一条子轨迹路径之外的其他每一条子轨迹路径,分别执行以下操作:根据机械臂架运动在上一条子轨迹路径上的目标位移距离、实际位移距离、位移线速度和位移线加速度,计算得到机械臂架运动在当前子轨迹路径的位移线速度、位移线加速度,以及在设定时间周期内当前机械臂架末端能够移动的长度值;采集机械臂架各个关节的当前位置信息,利用设定的逆运动学计算方法,计算在当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息时机械臂架各个关节当前需要移动的角度信息,其中,所述当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息是根据确定的当前机械臂架末端能够移动的长度值确定的;将得到的各个关节的角度信息转换成为控制指令,控制机械臂架各个关节对应的电液比例阀进行运动。一种多关节类机械臂架的控制系统,包括:采集设备,用于采集机械臂架当前各个关节的位置信息;控制设备,用于利用设定的模拟机械臂架末端移动的方法,将机械臂架末端移动的轨迹路径划分为成N条子轨迹路径,其中,N为不小于I的正整数;针对除了得到的第一条子轨迹路径之外的其他每一条子轨迹路径,分别执行以下操作:根据机械臂架运动在上一条子轨迹路径上的目标位移距离、实际位移距离、位移线速度和位移线加速度,计算得到机械臂架运动在当前子轨迹路径的位移线速度、位移线加速度,以及在设定时间周期内当前机械臂架末端能够移动的长度值;利用设定的逆运动学计算方法,计算在当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息时机械臂架各个关节当前需要移动的角度信息,将得到的各个关节的角度信息转换成为控制指令,触发电液比例阀;电液比例阀,用于接收控制设备的控制指令,并控制机械臂架各个关节运动。一种具有多关节类机械臂架的工程机械,包括上述多关节类机械臂架的控制系统。本发明有益效果如下:本发明实施例通过将机械臂架末端移动的轨迹路径进行划分,得到多条子轨迹路径,针对每一条子轨迹路径,执行以下操作:根据机械臂架运动在上一条子轨迹路径上的目标位移距离、实际位移距离、位移线速度和位移线加速度,计算得到机械臂架运动在当前子轨迹路径的位移线速度、位移线加速度,以及在设定时间周期内当前机械臂架末端能够移动的长度值,并采集机械臂架各个关节的当前位置信息,利用设定的逆运动学计算方法,计算在当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息时机械臂架各个关节当前需要移动的角度信息,将得到的各个关节的角度信息转换成为控制指令,控制机械臂架各个关节对应的电液比例阀进行运动,与现有技术相比,将臂架末端的轨迹路径进行离散规划,并针对规划后的子轨迹路径按照逆运动学原理确定其他各个关节移动的角度信息,充分实现了臂架末端运动与各关节运动的灵活性,保证臂架末端运行的平稳性,减小了速度发生突变带来的对机械臂架的冲击,提高了对多关节机械臂架末端的控制精度。图1为现有技术中多关节液压机械臂的控制系统的结构示意图;图2为本发明实施例一的一种多关节类机械臂架的控制方法的流程图;图3为本发明实施例二的一种多关节类机械臂架的控制设备的结构示意图;图4为本发明实施例三的一种多关节类机械臂架的控制系统的结构示意图。

移线速度、位移线加速度,以及在设定时间周期内当前机械臂架末端能够移动的长度值:


本发明公开了一种多关节类机械臂架的控制方法、设备、系统及工程机械,主要内容包括通过将机械臂架末端移动的轨迹路径进行划分,得到多条子轨迹路径,针对每一条子轨迹路径,计算机械臂架在设定时长内末端能够移动的长度值,并采集机械臂架各个关节的当前位置信息,计算在当前机械臂架末端能够到达的子目标位置信息下机械臂架各个关节需要移动的角度信息,将得到的各个关节的角度信息转换成为控制指令,控制机械臂架各个关节进行运动,将臂架末端的轨迹路径进行离散规划,并针对规划后的子轨迹路径按照逆运动学原理确定其他各个关节移动的角度信息,充分保证臂架末端运行的平稳性,提高了对多关节机械臂架末端的控制精度。



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