一种6轴机器人逆解方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种6轴机器人逆解方法、装置及存储介质，所述方法包括步骤：获取6轴机器人的直线运动参数；根据所述直线运动参数计算所述6轴机器人的直线运动等效参数；采用标准D

【技术实现步骤摘要】
一种6轴机器人逆解方法、装置及存储介质


[0001]本申请涉及6轴机器人领域，尤其涉及一种6轴机器人逆解方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]6轴机器人可按照关节坐标进行轨迹规划，也可以按照笛卡尔空间坐标进行轨迹规划。按照笛卡尔坐标进行轨迹规划时，需要重点考虑机器人的逆运动学(逆解)。现有6轴机器人的逆解方法为位姿已知的逆解算法，其思路是根据起点的位姿矩阵、终点的位姿矩阵和笛卡尔速度，采用笛卡尔运动(直线插补或者圆弧插补等)插补算法计算每个插补周期的位姿矩阵，并基于位姿矩阵和的关系，利用6个关节与位姿矩阵之间的关系逐步对每个关节求解，得到6个轴的关节坐标。
[0003]位姿矩阵已知的逆解算法能解决绝大多数情况的6轴机器人逆解问题，然而对于某些特殊情况，如机器人过奇异点，若采用位姿矩阵已知的逆解算法对笛卡尔插补运动得到的所有位姿矩阵逆解，得到所有插补周期6个轴的关节坐标。如果对所有插补周期逆解得到的关节坐标求导数得到关节速度，会发现某个轴的关节速度已经超过了该轴关节速度的最大允许值，显然这是该关节驱动电机不允许的。
[0004]显然针对上述情况，不适合采用位姿已知的逆解算法，因此，需要一种新的算法，以实现机器人位置和姿态未知而某个轴的关节角度已知时的逆运动学求解。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种6轴机器人逆解方法、装置及存储介质。
[0006]第一方面，本申请提供了一种6轴机器人逆解方法，所述方法包括步骤：<br/>[0007]获取6轴机器人的直线运动参数；
[0008]根据所述直线运动参数计算所述6轴机器人的直线运动等效参数；
[0009]采用标准D
‑
H方法建立所述6轴机器人的运动学模型以得到每个关节的D
‑
H参数；
[0010]构建所述6轴机器人的约束方程组；
[0011]采用数值迭代法求解所述约束方程组。
[0012]优选地，所述获取6轴机器人的直线运动参数包括步骤：
[0013]获取并解析所述6轴机器人的直线运动程序；
[0014]获取所述6轴机器人的运动起点的关节坐标；
[0015]获取所述6轴机器人的运动终点的关节坐标；
[0016]获取所述6轴机器人的基坐标系到法兰坐标系的齐次变换矩阵；
[0017]获取所述6轴机器人的齐次变换矩阵。
[0018]优选地，所述根据所述直线运动参数计算所述6轴机器人的直线运动等效参数包括步骤：
[0019]获取所述直线运动参数中的基坐标系到法兰坐标系的齐次变换矩阵和齐次变换
矩阵；
[0020]根据所述基坐标系到法兰坐标系的齐次变换矩阵和所述齐次变换矩阵计算等效旋转角度；
[0021]根据所述基坐标系到法兰坐标系的齐次变换矩阵、所述齐次变换矩阵和所述等效旋转角度计算等效旋转轴线。
[0022]优选地，所述等效旋转角度的表达式为：
[0023][0024]其中，acos表示反余弦，a表示直线运动起点，b表示直线运动终点；
[0025][0025][0026]优选地，所述等效旋转轴线的表达式为：
[0027][0028]其中，θ表示等效旋转角度，其中，θ表示等效旋转角度，其中，θ表示等效旋转角度，其中，θ表示等效旋转角度，
[0029]优选地，所述采用标准D
‑
H方法建立所述6轴机器人的运动学模型以得到每个关节的D
‑
H参数包括步骤：
[0030]在所述6轴机器人的各关节的轴线处建立关节坐标系；
[0031]确定各所述关节的DH参数；
[0032]根据各所述关节的DH参数确定所述6轴机器人的DH参数。
[0033]优选地，所述确定各所述关节的DH参数包括步骤：
[0034]确定各所述关节的连杆偏移角；
[0035]确定各所述关节的连杆偏置；
[0036]确定各所述关节的连杆长度；
[0037]确定各所述关节的连杆扭转角。
[0038]第二方面，本申请提供了一种6轴机器人逆解装置，包括：
[0039]直线运动参数获取模块，用于获取6轴机器人的直线运动参数；
[0040]直线运动等效参数计算模块，用于根据所述直线运动参数计算所述6轴机器人的直线运动等效参数；
[0041]运动学模型建立模块，用于采用标准D
‑
H方法建立所述6轴机器人的运动学模型以
得到每个关节的D
‑
H参数；
[0042]约束方程组构建模块，用于构建所述6轴机器人的约束方程组；
[0043]约束方程组求解模块，用于采用数值迭代法求解所述约束方程组。
[0044]第三方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0045]至少一个处理器；以及，
[0046]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0047]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述任一所述6轴机器人逆解方法。
[0048]第四方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述任一所述6轴机器人逆解方法。
[0049]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0050]本申请提供的一种6轴机器人逆解方法、装置及存储介质根据在某个轴指定的关节角度求解其余轴5个轴的关节坐标和机器人末端的位姿，实现6轴机器人逆运动学求解。
附图说明
[0051]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0052]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0053]图1是本专利技术实施例提供的一种6轴机器人逆解方法的流程示意图；
[0054]图2是本专利技术实施例提供的一种6轴机器人逆解装置的结构示意图；
[0055]图3是本专利技术提供的一种电子设备的结构示意图；
[0056]图4是本专利技术提供的一种非暂态计算机可读存储介质的结构示意图；
[0057]图5是本专利技术实施例提供的一种6轴机器人逆解方法中6轴机器人的示意图；
[0058]图6是本专利技术实施例提供的一种6轴机器人逆解方法中6轴机器人的示意图。
具体实施方式
[0059]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种6轴机器人逆解方法，其特征在于，所述方法包括步骤：获取6轴机器人的直线运动参数；根据所述直线运动参数计算所述6轴机器人的直线运动等效参数；采用标准D
‑
H方法建立所述6轴机器人的运动学模型以得到每个关节的D
‑
H参数；构建所述6轴机器人的约束方程组；采用数值迭代法求解所述约束方程组。2.根据权利要求1所述的6轴机器人逆解方法，其特征在于，所述获取6轴机器人的直线运动参数包括步骤：获取并解析所述6轴机器人的直线运动程序；获取所述6轴机器人的运动起点的关节坐标；获取所述6轴机器人的运动终点的关节坐标；获取所述6轴机器人的基坐标系到法兰坐标系的齐次变换矩阵；获取所述6轴机器人的齐次变换矩阵。3.根据权利要求1所述的6轴机器人逆解方法，其特征在于，所述根据所述直线运动参数计算所述6轴机器人的直线运动等效参数包括步骤：获取所述直线运动参数中的基坐标系到法兰坐标系的齐次变换矩阵和齐次变换矩阵；根据所述基坐标系到法兰坐标系的齐次变换矩阵和所述齐次变换矩阵计算等效旋转角度；根据所述基坐标系到法兰坐标系的齐次变换矩阵、所述齐次变换矩阵和所述等效旋转角度计算等效旋转轴线。4.根据权利要求1所述的6轴机器人逆解方法，其特征在于，所述等效旋转角度的表达式为：其中，其中，acos表示反余弦，a表示直线运动起点，b表示直线运动终点；其中，其中，acos表示反余弦，a表示直线运动起点，b表示直线运动终点；5.根据权利要求1所述的6轴机器人逆解方法，其特征在于，所述等效旋转轴线的表达式为：其中，θ表示等效旋转角度，其中，θ表示等效旋转角度，
6.根据权利要求1所述的6轴机器人逆解方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金桥，朱路生，夏辉胜，
申请(专利权)人：成都卡诺普机器人技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：