[发明专利]机械臂的逆解方法、装置和机器人

说明书

本发明公开了一种机械臂的逆解方法、装置和机器人。其中，该方法包括：根据机械臂的待执行任务在机械臂的多个转轴中选择第一转轴，其中，第一转轴与目标点具有与待执行任务对应的位置关系，目标点用于表征在执行待执行任务时，与末端机械臂相连的执行机构需要到达的位置；根据目标点以及第一转轴与目标点的位置关系确定第一转轴的位置参数；根据第一转轴的位置参数，确定机械臂中每个转轴的转动参数。本发明解决了现有技术中不满足PIEPER准则的六轴机械臂逆解的过程较复杂的技术问题。

技术领域

本发明涉及机械臂领域，具体而言，涉及一种机械臂的逆解方法、装置和机器人。

背景技术

目前市面上通用的六轴机械臂均满足PIEPER准则（即存在相邻三轴平行或轴线交于一点），但满足PIEPER准则的六轴机械臂的主要缺陷包括：机械臂能够达到的空间不足，且结构趋于单一，难以完成较多的动作。

然而对于不满足PIEPER准则的六轴机械臂，只能用数值法求解，求解过程复杂且需要不断逼近，导致消耗较多的计算资源，从而影响六轴机械臂操作的实时性。为此，现有技术中还提出了一种相邻关节轴建立顺序换位法以求解，该方法能够求解部分不满足PIEPER准则的机械臂结构运动逆解，但仍存在缺陷，即为需要改变相邻关节顺序后对后续关节变换无影响，故对机械臂关节顺序仍然有一定要求，难以对所有六轴机械臂进行求解。

针对现有技术中不满足PIEPER准则的六轴机械臂逆解的过程较复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种机械臂的逆解方法、装置和机器人，以至少解决现有技术中不满足PIEPER准则的六轴机械臂逆解的过程较复杂的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种机械臂的逆解方法，包括：根据机械臂的待执行任务在机械臂的多个转轴中选择第一转轴，其中，第一转轴与目标点具有与待执行任务对应的位置关系，目标点用于表征在执行待执行任务时，与末端机械臂相连的执行机构需要到达的位置；根据目标点以及第一转轴与目标点的位置关系确定第一转轴的位置参数；根据第一转轴的位置参数，确定机械臂中每个转轴的转动参数。

进一步地，根据待执行任务确定机械臂中末端机械臂的位姿；根据末端机械臂的位姿确定第一转轴与目标点的位置关系，其中，位置关系包括：第一转轴处于目标点的水平方向，或第一转轴处于目标点的垂直方向；确定满足所述位置关系的转轴为所述第一转轴。

进一步地，在所述第一转轴处于所述目标点的水平方向的情况下，通过如下公式确定第一转轴的参数：p1=[¹p_x（1-），¹p_y（1-），¹p_z]，其中，p1（p_x，p_y，p_z）用于表征第一转轴的位置参数，p2（¹p_x，¹p_y，¹p_z）用于表征目标点的位置参数，用于表征末端机械臂的臂长，¹p_x和¹p_y用于表征所述目标点在水平面上的水平坐标。