本发明专利技术涉及一种机械臂仿生控制方法，模拟人手臂各关节位置制作控制设备，控制设备的各关节对应机械臂各节臂架，该方法包括以下步骤：所述控制设备模拟机械臂各节臂架的动作过程，依据动作过程生成各关节角度变化值；根据各关节角度变化值，计算机械臂各节臂架需移动角度值，控制机械臂各节臂架相应转动。本发明专利技术还可通过控制设备模拟机械臂各节臂架动作，生成各关节当前角度值；根据各关节当前角度值，控制机械臂各节臂架转动到相应角度。本发明专利技术操控者通过仿生动作操作机械臂，使机械臂的各节臂架同时动作，机械臂动作连贯，运动过程平稳，机械臂远端动作变化较小，有效提高机械臂到达指定位置的准确性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程机械操控
，特别涉及一种机械臂仿生控制方法及控制系统。
技术介绍
许多大型工程机械，特别是具有多节臂架或折弯结构机械臂的工程机械，例如混凝土泵车、起重机、挖掘机等，需要对机械臂进行精确控制，满足作业要求。目前，传统机械臂的控制方式采用液压手动和无线遥控的控制方式，由人工控制机械臂的各个臂关节，使受控对象“一步一动”运动到目标位置。参见图1，示出现有机械臂控制系统示意图，包括主控制器11，与主控制器11无线连接，发送控制信息到主控制器11的遥控器12 ；与主控制器11连接，用于显示机械臂15动作过程的显示器13 ；设置在机械臂15各关节处，推动机械臂15动作的臂架多路阀17和液压油缸16 ；设置在机械臂15上，用于获取机械臂运动状态信息的各类传感器14。工作时，遥控器12发送控制信息到主控制器11，主控制器11将该控制信息经相应的计算后，发送控制指令到臂架多路阀17，臂架多路阀17动作，带动液压油缸16同步动作，推动机械臂15相应的动作；各类传感器14将机械臂15当前状态信息发送到主控制器 11，主控制器11依据该当前状态信息判断机械臂的当前位置。上述机械臂控制系统虽然可使机械臂15到达指定位置，但需要操控人员“一步一动”地控制机械臂的各节臂架依次动作，控制过程中机械臂动作不连贯，运动过程不平稳， 机械臂远端动作变化大，准确性较低。并且该控制过程耗时长，耗能大，控制效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是一种机械臂仿生控制方法，该方法有效提高机械臂的控制精度和控制效率。本专利技术一种机械臂仿生控制方法，模拟人手臂各关节位置制作控制设备，控制设备的各关节对应机械臂各节臂架，该方法包括以下步骤所述控制设备模拟机械臂各节臂架的动作过程，依据动作过程生成各关节角度变化值；根据各关节角度变化值，计算机械臂各节臂架需移动角度值，控制机械臂各节臂架相应转动。优选的，控制机械臂各节臂架相应动作之前，还包括判断机械臂各节臂架需移动角度值是否在许可范围之内，如否，滤除机械臂各节臂架需移动角度值，不控制机械臂动作，直至控制设备的下一个控制动作发出。优选的，还包括依据动作过程生成各关节角速度变化值；根据各关节角速度变化值，计算机械臂各节臂架需移动角速度值，控制机械臂各节臂架相应转动角速度。优选的，控制机械臂各节臂架相应动作之前，还包括判断机械臂各节臂架需移动角速度值是否在许可范围之内，如否，以预定的角速度值动作。优选的，所述控制设备设有使能按钮，该方法还包括触动使能按钮，发送预置使能控制信息；依据使能控制信息控制机械臂动作。优选的，所述控制设备设有旋转按钮，该方法还包括触动旋转按钮，发送旋转控制信息；依据旋转控制信息控制机械臂执行相应的旋转动作。本专利技术还提供一种机械臂仿生控制系统，该系统有效提高机械臂的控制精度和控制效率。本专利技术一种机械臂仿生控制系统，包括模拟人手臂各关节位置、制作的控制设备， 控制设备的各关节对应机械臂各节臂架，控制设备上的各关节设有倾角传感器；还包括主控制器，主控制器包括角度计算模块和第一控制模块所述控制设备，用于模拟机械臂各节臂架的动作过程；倾角传感器，用于依据动作过程生成各关节角度变化值，发送到角度计算模块；角度计算模块，用于根据各关节角度变化值，计算机械臂各节臂架需移动角度值；第一控制模块，用于控制机械臂各节臂架相应转动。优选的，主控制器还包括第一安全模块，用于判断机械臂各节臂架需移动角度值是否在许可范围之内，如否，滤除机械臂各节臂架需移动角度值，不控制机械臂动作，直至控制设备的下一个控制动作发出。优选的，所述控制设备的各关节上还设有角速度传感器，所述主控制器还包括角速度计算模块和第二控制模块角速度传感器，用于依据动作过程生成各关节角速度变化值，发送到角速度计算模块；角速度计算模块，用于根据各关节角速度变化值，计算机械臂各节臂架需移动角速度值；第二控制模块，用于控制机械臂各节臂架相应转动角速度。优选的，主控制器还包括第二安全模块，用于判断机械臂各节臂架需移动角速度值是否在许可范围之内，如否，滤除机械臂各节臂架需移动角速度值，不控制机械臂动作， 直至控制设备的下一个控制动作发出。优选的，所述控制设备上设有使能按钮，主控制器还包括使能模块；使能按钮，用于被触动时发送预置使能控制信息到使能模块；使能模块，用于依据使能控制信息控制机械臂实施预设动作。优选的，所述控制设备上设有旋转按钮，主控制器还包括旋转模块；旋转按钮，用于被触动时发送旋转控制信息到旋转模块；旋转模块，用于依据旋转控制信息控制机械臂执行相应的旋转动作。本专利技术还提供一种机械臂仿生控制方法，该方法有效提高机械臂的控制精度和控制效率。本专利技术一种机械臂仿生控制方法，模拟人手臂各关节位置制作控制设备，控制设备的各关节对应机械臂各节臂架，该方法包括以下步骤所述控制设备模拟机械臂各节臂架动作，所述控制设备上传感器生成各关节当前角度值；根据各关节当前角度值，控制机械臂各节臂架转动到相应角度。优选的，还包括依据动作过程生成各关节角速度变化值；根据各关节角速度变化值，计算机械臂各节臂架需移动角速度值，控制机械臂各节臂架相应转动角速度。本专利技术还提供一种机械臂仿生控制系统，该系统有效提高机械臂的控制精度和控制效率。本专利技术一种机械臂仿生控制系统，模拟人手臂各关节位置制作的控制设备，控制设备的各关节对应机械臂各节臂架，控制设备上的各关节设有倾角传感器所述控制设备，用于模拟机械臂各节臂架动作；所述倾角传感器，用于生成各关节当前角度值，发送到主控制器；所述主控制器，用于根据各关节当前角度值，控制机械臂各节臂架转动到相应角度。优选的，所述控制设备的各关节上还设有角速度传感器，所述主控制器还包括角速度计算模块和第二控制模块角速度传感器，用于依据动作过程生成各关节角速度变化值，发送到角速度计算模块；角速度计算模块，用于根据各关节角速度变化值，计算机械臂各节臂架需移动角速度值；第二控制模块，用于控制机械臂各节臂架相应转动角速度。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术操控者通过仿生动作操作机械臂，使机械臂的各节臂架同时动作，机械臂动作连贯，运动过程平稳，机械臂远端动作变化较小，有效提高机械臂到达指定位置的准确性。且该控制过程操控动作简单易学，耗时短，耗能小，控制效率较高。附图说明图1为现有机械臂控制系统示意图2为机械臂结构示意图3为本专利技术控制设备结构示意图4为本专利技术机械臂仿生控制方法第--实施例流程图图5为本专利技术机械臂仿生控制方法第二二实施例流程图图6为本专利技术机械臂仿生控制方法第三Ξ实施例流程图图7为本专利技术机械臂仿生控制系统示意图8为本专利技术机械臂仿生另一控制方法流程图9为本专利技术机械臂仿生另一控制系统示意图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。人的手指到手臂肩部的关节多达18个，在一条直线上的关节达到6个，能够灵活旋转的关节有3个，并且手部大拇指的第三个关节由于特殊的肌肉机理，也能够提供一定的旋转活动，因此通过手部的关节的灵活运用，能够有效完成各类机械臂的仿生动作。本专利技术模拟人手臂各关节位置，制作可穿戴在手臂上的控制设备，控制设备的各关节对应机械臂各节臂架。控制设备通过仿生动作本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种机械臂仿生控制方法，其特征在于，模拟人手臂各关节位置制作控制设备，控制设备的各关节对应机械臂各节臂架，该方法包括以下步骤：所述控制设备模拟机械臂各节臂架的动作过程，依据动作过程生成各关节角度变化值；根据各关节角度变化值，计算机械臂各节臂架需移动角度值，控制机械臂各节臂架相应转动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周翔，熊俊，赵聿晴，
申请(专利权)人：三一重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43
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