【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核电站蒸汽发生器汽水分离器旋流叶片的无损检测，尤其涉及一种超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法。
技术介绍
1、蒸汽发生器汽水分离器叶片的平面布局如图1所示，其中，66个叶片紧密排布，中间分布着多个圆形障碍物，空间内部高度较小且存在辐照，人工手动检查风险大且检查区域有限，需要操控机器人运动到固定位置去进行检查。
2、不同于移动机器人，多肢段机械臂在运动过程中不仅需要考虑路径可达性，还要考虑本体的避障情况。典型的避障规划方法有人工势场法、路径地图法、快速扩展随机树法、a*算法、蚁群算法等，大多是通过dh参数方法建立运动学方程，求矩阵逆解。但是在丛林结构中，使用这些算法找路，需要花费大量时间去计算当多肢段机械臂处于不同姿态时，它与周围障碍物的距离，过程复杂，实时性不强。而且找到路径后，怎么控制机器人走位，也是一个难点，机器人展开时占地尺寸较大，仅有叶片中部有足够的空间容纳全部肢段。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，解决了在蒸汽发生器叶片的狭小检测环境下，远程控制机器人检查的运动轨迹生成问题，算法结合了多肢段机器人的特点，能较快地生成轨迹，使机器人进行多轴同步运动，提高作业效率。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，包括以下步骤：
4、s1：设定末端点m在最后一个拐点位置处；
5、s2：计算末端点m在所
6、s3：当movet＜＝times时，从末端点m得到当前关节点p1，假设上一关节点p0与当前关节点p1在同一路径段上，路径索引为j＝pathindex，设当前臂号k＝6；
7、s4：如果k＞0，计算p1与拐点pathpoints[j]的距离，进入s5或s6；如果k＝0，则进入s7；
8、s5：若dis(p1,pathpoints[j])＞＝l[k]，计算得到p0，计算p0与原点的距离；
9、s6：若dis(p1,pathpoints[j])＜l[k]，计算p1到路径索引为j-1线段的最小距离min、最大距离max；
10、s7：移动次数movet＝movet+1，判断movet与times的大小，若movet＞times，若pathindex＝0则结束，否则进入s2；若movet＜times，进入s3。
11、s1中，末端点所在的路径索引为pathindex＝n-1。
12、s5中，p0的计算方法为：以p1为中心，机械臂k+1的臂长l[k]为半径画圆，求圆与路径段j的交点，与路径拐点更近的交点为p0。
13、s5中，若dis(p0,0)＜＝l[0]+l[1]+…+l[k-1]，比较dis(p0，0)与极限值rmin[k-1]的大小，
14、若dis(p0,0)＞＝rmin[k-1]，设置p1＝p0，k＝k-1，返回s4；
15、若dis(p0,0)＜rmin[k-1]，先计算p0，再求出第一机械臂的角度相对初始状态角度的差值，得到所有关节点位置，进入s7。
16、s5中，若dis(p0,0)＞l[0]+l[1]+...+l[k-1]，则机械臂的总长不够，路径规划错误，运动轨迹规划结束。
17、s6中，如果min＜＝l[k]＜＝max，则先计算p0在路径j-1上的位置，再对p0进行合理性计算。
18、s6中，若l[k]不在区间内，考虑p0在上一路径段，重新计算p1到此路径段的距离min、max，如果直到j＝0(第一段路径)都找不到满足条件的p0，则考虑p0在两圆的交点处，参照附图5，即前k个机械臂未展开，呈初始收缩状态，根据第一机械臂的角度相对初始状态角度的差值，则倒推所有关节位置。
19、与现有技术相比，本专利技术提供的超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法具有以下有益效果：
20、本专利技术依据作业场景和机器人的结构特点，以事先规划路径的方式对运动过程进行分解，推理出机械臂由外而内缓慢展开的方式，用平面几何运算代替传统的运动学方程求解，简化了计算过程，而且机械臂紧贴路径运动能有效的避免碰撞发生。
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1.一种超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，其特征在于，S1中，末端点所在的路径索引为pathIndex＝n-1。
3.根据权利要求1所述的超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，其特征在于，S5中，p0的计算方法为：以p1为中心，机械臂k+1的臂长L[k]为半径画圆，求圆与路径段j的交点，与路径拐点更近的交点为p0。
4.根据权利要求1所述的超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，其特征在于，S5中，若Dis(p0，O)＜＝L[0]+L[1]+...+L[k-1]，比较Dis(p0，0)与极限值Rmin[k-1]的大小，
5.根据权利要求4所述的超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，其特征在于，S5中，若Dis(p0，O)>L[0]+L[1]+...+L[k-1]，则机械臂的总长不够，路径规划错误，运动轨迹规划结束。
6.根据权利要求5所述的超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，其特征在于，S6中，如果min＜＝L[k]＜＝m
7.根据权利要求1所述的超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，其特征在于，S6中，若L[k]不在区间内，则考虑p0在上一路径段，重新计算p1到此路径段的距离min、max，如果直到j＝0都找不到满足条件的p0，则考虑p0在两圆的交点处，前k个机械臂未展开，呈初始收缩状态，根据第一机械臂的角度相对初始状态角度的差值，倒推所有关节位置。
...【技术特征摘要】
1.一种超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，其特征在于，s1中，末端点所在的路径索引为pathindex＝n-1。
3.根据权利要求1所述的超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，其特征在于，s5中，p0的计算方法为：以p1为中心，机械臂k+1的臂长l[k]为半径画圆，求圆与路径段j的交点，与路径拐点更近的交点为p0。
4.根据权利要求1所述的超冗余多肢段机械臂的运动轨迹规划方法，其特征在于，s5中，若dis(p0，o)＜＝l[0]+l[1]+...+l[k-1]，比较dis(p0，0)与极限值rmin[k-1]的大小，
5.根据权利要求4所述的超冗余多肢段机...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖思宇，张益成，李彰，曾锦，王刚，付千发，
申请(专利权)人：中核武汉核电运行技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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