【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
基于多通道的雙臂機(jī)器人協(xié)同控制方法、裝置及可讀介質(zhì)
[0001]本專利技術(shù)涉及工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種基于多通道的雙臂機(jī)器人協(xié)同控制方法、裝置及可讀介質(zhì)。
技術(shù)介紹
[0002]目前機(jī)器人的控制領(lǐng)域中，相比于傳統(tǒng)的單臂機(jī)器人，雙臂冗余自由度機(jī)器人具有更佳的靈活性以及更優(yōu)良的協(xié)調(diào)操作性等優(yōu)勢，能在繁瑣的作業(yè)和變化多樣的工作空間中脫穎而出。雙臂機(jī)器人在工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用中具有以下幾方面的優(yōu)勢：一是通過雙臂協(xié)調(diào)配合作業(yè)，無論面對剛性還是柔性物體，抓取和移動物體能力強(qiáng)；二是雙臂機(jī)器人兩個機(jī)械臂在同時(shí)工作時(shí)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)通信從而有效避免雙臂之間的碰撞；三是原先分開的兩個機(jī)械臂的控制器軟硬件現(xiàn)在集成到一臺控制器軟硬件中，有效降低了成本。因而在技術(shù)要求較高的領(lǐng)域，對于雙臂機(jī)器人的研究正在成為機(jī)器人技術(shù)研究的熱點(diǎn)。但是如何從軟件層面對雙臂機(jī)器人進(jìn)行有效控制，也正在成為雙臂機(jī)器人研究的難點(diǎn)問題。
[0003]目前雙臂機(jī)器人的主流控制軟件有ROS等。ROS是由多個進(jìn)程耦合組成，每個進(jìn)程也是一個節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)共同組成了一個分布式的系統(tǒng)，但是ROS本身的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的局限性，各個節(jié)點(diǎn)之間需要進(jìn)行大量的消息分發(fā)通信，導(dǎo)致大量的系統(tǒng)資源都浪費(fèi)在通訊上面。另外，由于通訊過程大量占用硬件內(nèi)存導(dǎo)致ROS對于硬件設(shè)備的要求也比較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0004]針對上述提到的等問題。本申請的實(shí)施例的目的在于提出了一種基于多通道的雙臂機(jī)器人協(xié)同控制方法、裝置及可讀介質(zhì)，來解決以上
技術(shù)介紹
部分提到的技術(shù)問題。該專利技術(shù)適用于...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于多通道的雙臂機(jī)器人協(xié)同控制方法，其特征在于，包括以下步驟：S1，基于單臂N關(guān)節(jié)機(jī)械臂的三維模型建立N+1個連桿坐標(biāo)系，并獲得連桿參數(shù)；S2，基于所述連桿參數(shù)和連桿變換矩陣獲得相鄰兩個連桿之間的坐標(biāo)變換矩陣，基于相鄰兩個連桿之間的坐標(biāo)變換矩陣得到單臂末端連桿坐標(biāo)系相對于所述連桿坐標(biāo)系中的基坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換矩陣；S3，基于單臂基坐標(biāo)系到單臂末端連桿坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換矩陣和雙臂基坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換矩陣，求解兩個機(jī)械臂末端坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換矩陣，并進(jìn)而求解出工件和主臂之間的位姿約束關(guān)系、雙臂之間的位姿約束關(guān)系以及雙臂關(guān)節(jié)角速度之間的約束關(guān)系；S4，根據(jù)工件和主臂之間的位姿約束關(guān)系、雙臂之間的位姿約束關(guān)系和/或雙臂關(guān)節(jié)角速度之間的約束關(guān)系建立控制方式，求出雙臂關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多通道的雙臂機(jī)器人協(xié)同控制方法，其特征在于，所述控制方式包括根據(jù)雙臂之間的位姿約束關(guān)系或雙臂之間的關(guān)節(jié)角速度約束關(guān)系建立的雙通道主從控制方式；或者，根據(jù)工件和主臂之間的位姿約束關(guān)系和雙臂之間的位姿約束關(guān)系建立的三通道一主二從的對稱式控制方式。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多通道的雙臂機(jī)器人協(xié)同控制方法，其特征在于，根據(jù)雙臂之間的位姿約束關(guān)系建立雙通道主從控制方式，求出雙臂關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度，具體包括：獲取主臂的目標(biāo)位姿數(shù)據(jù)，通過插補(bǔ)獲得主臂插補(bǔ)點(diǎn)，并根據(jù)所述主臂插補(bǔ)點(diǎn)求取主臂關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度置；根據(jù)所述主臂插補(bǔ)點(diǎn)以及工件和主臂之間的位姿約束關(guān)系得到從臂插補(bǔ)點(diǎn)，根據(jù)所述從臂插補(bǔ)點(diǎn)求出從臂關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多通道的雙臂機(jī)器人協(xié)同控制方法，其特征在于，根據(jù)雙臂之間的關(guān)節(jié)角速度約束關(guān)系建立雙通道主從控制方式，求出雙臂關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度，具體包括：獲取主臂的目標(biāo)位姿數(shù)據(jù)，通過插補(bǔ)獲得主臂插補(bǔ)點(diǎn)，并根據(jù)所述主臂插補(bǔ)點(diǎn)求取主臂關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度以及主臂關(guān)節(jié)角速度；根據(jù)所述主臂關(guān)節(jié)角速度以及雙臂之間的關(guān)節(jié)角速度約束關(guān)系得到從臂關(guān)節(jié)角速度，根據(jù)所述從臂關(guān)節(jié)角速度求出從臂關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多通道的雙臂機(jī)器人協(xié)同控制方法，其特征在于，所述步驟S4中根據(jù)工件和主臂之間的位姿約束關(guān)系和雙臂之間的位姿約束關(guān)系建立三通道一主二從的對稱式控制方式，求出雙臂關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度，具體包括：獲取主通道的目標(biāo)位姿數(shù)據(jù)，通過插補(bǔ)獲得主通道插補(bǔ)點(diǎn)，并將所述主通道插補(bǔ)點(diǎn)發(fā)送給兩從通道；根據(jù)所述主通道插補(bǔ)點(diǎn)度以及工件和主臂之間的位姿約束關(guān)系和雙臂之間的位姿約束關(guān)系，得到兩個從通道的插補(bǔ)點(diǎn)，并分別求出雙臂關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多通道的雙臂機(jī)器人協(xié)同控制方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：基于連桿變換矩陣的一般表達(dá)式，求出相鄰兩個連桿間的坐標(biāo)變換矩陣：
其中，a
i
?1表示從z
i
?1到z
i
沿著x
i
?1測量的距離，α
i
?1表示從z
i
?1到z
i
沿著x
i
?1旋轉(zhuǎn)的角度，d
i
表示從x
i
?1到x
i
沿著z
i
測量的距離，θ
i
表示從x
i
?1到x
i
沿著z
i
旋轉(zhuǎn)的角度；根據(jù)下式計(jì)算出單臂末端連桿坐標(biāo)系相對于所述基坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換矩陣根據(jù)下式計(jì)算出單臂末端連桿坐標(biāo)系相對于所述基坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換矩陣7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多通道的雙臂機(jī)器人協(xié)同控制方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：通過對兩個機(jī)械臂的基坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換矩陣進(jìn)行描述：其中，為右臂基坐標(biāo)系{L0}相對于左臂基坐標(biāo)系{R0}的姿態(tài)矩陣，為右臂基坐標(biāo)系相對于左臂基坐標(biāo)系的位置向量；在雙臂機(jī)器人基坐標(biāo)系{O}...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：任金超，魏鵬，王平江，張鍇，張小晗，王喬羽，
申請(專利權(quán))人：泉州華中科技大學(xué)智能制造研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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