[发明专利]机械臂的限位保护方法、装置及机器人

说明书

本发明公开了一种机械臂的限位保护方法、装置及机器人，所述保护方法包括：获取机械臂的关节的当前角度值和当前运动参数；根据所述关节的当前角度值确定当前的安全运动参数范围；其中，在所述关节的可活动范围内，所述关节的每个角度值都一一对应一个安全运动参数范围；当所述关节的当前运动参数超出所述当前的安全运动参数范围时，控制所述关节制动。本发明能够有效地增强机械臂的限位保护的可靠性。

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，尤其涉及一种机械臂的限位保护方法、装置及机器人。

背景技术

在机械臂的使用过程中，常常由于操作不当，使得机械臂的运行超出安全的工作范围，导致机械臂损坏。因此，需要对机械臂进行限位保护，以将机械臂限制在安全的工作范围运行。

一般来说，机械臂的限位保护可以通过硬件或者软件的方式来实现。现有的硬件保护方式通过在机械臂的每个轴上设置支柱等限位结构来限制机械臂的工作范围，但在实际应用过程中，机械臂会与限位结构产生硬性碰撞，在某些情况下仍会损坏机械臂。现有的软件保护方式通过检测机械臂的关节的当前角度值，若当前角度值达到关节的预设可活动范围的边界值时，采取制动措施，例如，关节的预设可活动范围为[-90°，90°]，当检测到关节的当前角度值为-90°时，采取制动措施。然而，在机械臂的关节的运动过程中，当其角度值达到预设可活动范围的边界值时，其运行速度往往很快，这时采取制动措施可能无法使机械臂的关节及时制动，因此，仍有可能损坏机械臂，保护效果不佳。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种机械臂的限位保护方法、装置及机器人，能够有效地增强机械臂的限位保护的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种机械臂的限位保护方法，包括：

获取机械臂的关节的当前角度值和当前运动参数；

根据所述关节的当前角度值确定当前的安全运动参数范围；其中，在所述关节的可活动范围内，所述关节的每个角度值都一一对应一个安全运动参数范围；

当所述关节的当前运动参数超出所述当前的安全运动参数范围时，控制所述关节制动。

优选地，所述根据所述关节的当前角度值确定当前的安全运动参数范围，具体包括：

根据预设的第一映射关系确定所述当前角度值下的安全运动参数范围的上限值；其中，当所述关节的角度值大于预设的角度门限值，且越接近所述关节的可活动范围的上边界值时，根据所述第一映射关系所确定的安全运动参数范围的上限值的绝对值越小；

根据预设的第二映射关系确定所述当前角度值下的安全运动参数范围的下限值；其中，当所述关节的角度值小于预设的角度门限值，且越接近所述关节的可活动范围的下边界值时，根据所述第二映射关系所确定的安全运动参数范围的下限值的绝对值越小。

优选地，

所述第一映射关系具体为：且

所述第二映射关系具体为：

其中，为所述安全运动参数范围的上限值，为所述安全运动参数范围的下限值，qi为所述关节的角度值，为预设的运动参数范围的上限值，为预设的运动参数范围的下限值，为所述关节的可活动范围的上边界值，为所述关节的可活动范围的下边界值，为预设的角度门限值，α为预设的曲率系数，且α大于0。

优选地，

所述第一映射关系具体为：且

所述第二映射关系具体为：