一种机械臂控制方法、电子设备及机器人与流程

本发明涉及机器人，具体而言，涉及一种机械臂控制方法、电子设备及机器人。

背景技术：

1、机器人作为现代科技的产物，已经在许多领域展示出了巨大的潜力和应用价值，例如工业制造机器人、手术机器人、农业生产机器人等，机器人在生产生活中的作用也越来越重要。由于机器人应用场景的不同，通常需要对机械臂关节的运动范围进行合理的当前位置限制，避免超出设定的运动范围造成危险或者设备的损伤。

2、常规的操作中，当机械臂关节运动到极限当前位置时，操作人员需要控制机械臂停止运动。但是，由于惯性作用，在控制机械臂停止运动后机械臂会在极限位置附近抖动，导致操作人员无法精准地控制机械臂在极限位置停止。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是如何提高机械臂的控制精度。

2、为解决上述问题，本发明提供一种机械臂控制方法、电子设备及机器人。

3、第一方面，本发明提供了一种机械臂控制方法，包括：

4、获取机械臂关节的当前位置和当前运动方向；

5、根据所述当前位置和预设的关节极限位置确定极限距离；

6、当所述当前运动方向指向所述关节极限位置所在的方向时，根据所述极限距离的变化情况调整所述机械臂关节的运动速度。

7、可选地，所述关节极限位置包括关节最大极限位置和关节最小极限位置；所述极限距离包括最大极限距离和最小极限距离；所述根据所述当前位置和预设的关节极限位置确定极限距离，包括：

8、根据所述当前位置和对应的所述关节最小极限位置确定所述最小极限距离；

9、根据所述当前位置和对应的所述关节最大极限位置确定所述最大极限距离。

10、可选地，所述根据所述极限距离的变化情况限制所述机械臂关节的运动速度，包括：

11、根据所述极限距离与预设的限位阈值的比较结果，判断所述机械臂关节是否需要进行降速调整；

12、若是，则根据预设的最大运动速度和速度关系确定所述机械臂关节的调整运动速度。

13、可选地，所述根据所述极限距离与预设的限位阈值的比较结果，判断所述机械臂关节是否需要进行降速调整，包括：

14、当所述极限距离小于所述限位阈值，并且所述当前运动方向指向所述关节极限位置方向时，则确定所述机械关节需要进行所述降速调整，否则，不需要进行所述降速调整。

15、可选地，所述速度关系满足：

16、vact＝α×vmax，α∈(0，1)；

17、其中，vact为所述调整运动速度，vmax为所述最大运动速度，α为速度参数。

18、可选地，该还包括：

19、当进入主从操作时，获取所述机械臂关节的初始运动方向和初始位置；

20、根据所述初始运动方向、所述初始位置和对应的所述关节极限位置，判断是否执行主从操作；

21、若是，则执行所述主从操作，若否，则不执行所述主从操作。

22、可选地，所述关节极限位置包括关节最大极限位置和关节最小极限位置；所述根据所述初始运动方向、所述初始位置和对应的所述关节极限位置，判断是否执行主从操作，包括：

23、当所述初始位置位于所述关节最小极限位置与所述关节最大极限位置之间时，则执行所述主从操作；

24、当所述初始位置小于或者等于所述关节最小极限位置，并且所述初始运动方向指向所述关节最小极限位置所在的方向时，则执行所述主从操作；

25、当所述初始位置大于或者等于所述关节最大极限位置，并且所述初始运动方向指向所述关节最大极限位置所在的方向时，则执行所述主从操作。

26、可选地，该方法还包括：

27、根据获取的机械臂滑台的滑块当前位置和滑块运动方向；

28、根据所述滑块当前位置与预设的滑块极限位置确定滑块极限距离；

29、当所述滑块运动方向指向所述滑块极限位置所在的方向时，根据所述滑块极限距离的变化情况调整所述机械臂滑块的运动速度。

30、第二方面，本发明提供了一种机械臂控制装置，包括：

31、获取模块，用于获取机械臂关节的当前位置和当前运动方向；

32、处理模块，用于根据所述当前位置和预设的关节极限位置确定极限距离；

33、控制模块，用于当所述当前运动方向指向所述关节极限位置所在的方向时，根据所述极限距离的变化情况调整所述机械臂关节的运动速度。

34、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；

35、所述存储器，用于存储计算机程序；

36、所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如第一方面所述的机械臂控制方法。

37、第四方面，本发明提供了一种机器人，采用第一方面所述的机械臂控制方法，包括第一机械臂、第二机械臂、机械臂滑台、丝杆、第三机械臂、第四机械臂、第五机械臂、基座、四边形机械臂机构、机械臂旋转关节、机械臂平行四边形关节、机械臂滑块、机械臂回转关节、机械臂俯仰关节、机械臂左偏摆和机械臂右偏摆，所述基座与所述第一机械臂一端连接，所述第一机械臂的另一端与所述第二机械臂的一端通过所述机械臂旋转关节转动连接，所述第二机械臂的另一端与所述四边形机械臂机构的一端通过所述机械臂平行四边形关节转动连接，所述四边形机械臂机构的另一端与所述机械臂滑台的一端转动连接，所述丝杆的一端通过所述滑块与所述机械臂滑台滑动连接，所述丝杆的另一端与所述第三机械臂通过所述机械臂回转关节转动连接，所述第三机械臂的另一端分别与所述第四机械臂和第五机械臂通过所述机械臂俯仰关节转动连接，所述第四机械臂的另一端与所述机械臂左偏摆转动连接，所述第五机械臂与所述机械臂右偏摆转动连接。

38、本发明的机械臂控制方法、电子设备及机器人的有益效果是：根据获取到的关节的当前位置，确定该关节到预先设定的极限位置的极限距离，根据极限距离可以准确地判断关节与对应的极限位置距离变化情况，从而根据距离变化对机械臂关节进行控制，可以有效提高对机械臂的控制精度。当机械臂关节的运动方向指向对应的关节极限位置所在的方向时，则说明该关节继续沿着该方向运动将会到达该极限位置，因此，为了避免到达极限位置时关节的运动速度过快，需要根据该关节对应的极限距离的变化情况，调整该机械臂关节的运动速度，从而可以有效降低机械臂关节到达极限位置时的运动速度，防止由于机械臂关节在极限位置制动时，由于运动速度过快产生的惯性造成机械臂关节在极限位置发生抖动，使机械臂关节到达极限位置时可以控制其准确地停止在极限位置，从而提高了机械臂控制精度，同时避免在制动停止时造成关节电机产生较大的制动力，使关节电机电流增大，在一定程度上对关节电机进行保护。

技术特征：

1.一种机械臂控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述关节极限位置包括关节最大极限位置和关节最小极限位置；所述极限距离包括最大极限距离和最小极限距离；所述根据所述当前位置和预设的关节极限位置确定极限距离，包括：

3.根据权利要求1所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述根据所述极限距离的变化情况限制所述机械臂关节的运动速度，包括：

4.根据权利要求3所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述根据所述极限距离与预设的限位阈值的比较结果，判断所述机械臂关节是否需要进行降速调整，包括：

5.根据权利要求3所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述速度关系满足：

6.根据权利要求1所述的机械臂控制方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述关节极限位置包括关节最大极限位置和关节最小极限位置；所述根据所述初始运动方向、所述初始位置和对应的所述关节极限位置，判断是否执行主从操作，包括：

8.根据权利要求1所述的机械臂控制方法，其特征在于，还包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；

10.一种机器人，其特征在于，采用权利要求1-8中任一项所述的机械臂控制方法，包括第一机械臂(1)、第二机械臂(2)、机械臂滑台(3)、丝杆(4)、第三机械臂(5)、第四机械臂(6)、第五机械臂(7)、基座(8)、四边形机械臂机构(9)、机械臂旋转关节(j1)、机械臂平行四边形关节(j2)、机械臂滑块(j3)、机械臂回转关节(j4)、机械臂俯仰关节(j5)、机械臂左偏摆(j6)和机械臂右偏摆(j7)，所述基座(8)与所述第一机械臂(1)一端连接，所述第一机械臂(1)的另一端与所述第二机械臂(2)的一端通过所述机械臂旋转关节(j1)转动连接，所述第二机械臂(2)的另一端与所述四边形机械臂机构(9)的一端通过所述机械臂平行四边形关节(j2)转动连接，所述四边形机械臂机构(9)的另一端与所述机械臂滑台(3)的一端转动连接，所述丝杆(4)的一端通过所述滑块(j3)与所述机械臂滑台(3)滑动连接，所述丝杆(4)的另一端与所述第三机械臂(5)通过所述机械臂回转关节(j4)转动连接，所述第三机械臂(5)的另一端分别与所述第四机械臂(6)和第五机械臂(7)通过所述机械臂俯仰关节(j5)转动连接，所述第四机械臂(6)的另一端与所述机械臂左偏摆(j6)转动连接，所述第五机械臂(7)与所述机械臂右偏摆(j7)转动连接。

技术总结本发明提供了一种机械臂控制方法、电子设备及机器人，涉及机器人技术领域，该机械臂控制方法包括：获取机械臂关节的当前位置和当前运动方向；根据当前位置和预设的关节极限位置确定极限距离；当当前运动方向指向关节极限位置所在的方向时，根据极限距离的变化情况调整机械臂关节的运动速度。本发明根据机械臂关节的位置和运动方向对机械臂关节进行限速调整，能够有效地提高机械臂控制的精度。技术研发人员：张顿坦,张喜涛,庞海峰,苏衍宇受保护的技术使用者：哈尔滨思哲睿智能医疗设备股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12