[发明专利]关节奇异区域的确定方法、机器人及存储装置

权利要求书

1.一种机器人奇异区域的确定方法，应用于具有轴线正交于一点的第一轴、第二轴和第三轴的关节式机器人，所述第一轴、所述第二轴和所述第三轴依次连接，其特征在于，包括：

判断机器人在当前轨迹中当前插补点的下一插补点对应的所述第一轴和所述第三轴中至少一个轴的速度是否大于预设速度；

若大于所述预设速度，则设置所述机器人当前位置为奇异区域的进入边界；

根据所述机器人的当前轨迹的终点及后续轨迹的终点对应的所述第一轴和所述第三轴的速度，利用分段法确定所述奇异区域的离开边界。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述机器人的当前轨迹及后续轨迹的终点对应的所述第一轴和所述第三轴的速度，利用分段法确定所述奇异区域的离开边界的步骤包括：

步骤a：依次判断所述当前轨迹的终点及后续轨迹的终点对应的所述第一轴和所述第三轴的速度是否小于或等于所述预设速度，直至找到终点对应的所述第一轴和所述第三轴的速度小于或等于所述预设速度的边界轨迹，以所述边界轨迹的终点为边界终点，以所述当前轨迹的起点为边界起点；

步骤b：计算所述边界终点与所述边界起点的中间点；

步骤c：若所述中间点对应的所述第一轴和所述第三轴的速度中至少一个大于所述预设速度，以所述中间点为所述边界起点；若所述中间点对应的所述第一轴和所述第三轴的速度均小于或等于所述预设速度，以所述中间点为所述边界终点；

重复执行预设次数的所述步骤b和所述步骤c，以最后一次执行所述步骤c得到的边界终点为所述奇异区域的离开边界。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中间点为所述边界终点与所述边界起点的中点或黄金分割点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断机器人在当前轨迹中当前插补点的下一插补点对应的所述第一轴和所述第三轴中至少一个轴的速度是否大于预设速度之前，还包括：

判断所述机器人的所述第二轴的角度是否在预设范围内；

若所述第二轴的角度在所述预设范围内，执行所述判断机器人在当前轨迹中当前插补点的下一插补点对应的所述第一轴和所述第三轴中至少一个轴的速度是否大于预设速度的步骤；

若所述第二轴的角度不在所述预设范围内，则判定所述机器人不在所述奇异区域内。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设范围为θ-10°～θ+10°，其中，所述角度θ包括所述第一轴和所述第三轴共线时所述第二轴的角度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断机器人在当前轨迹中当前插补点的下一插补点对应的所述第一轴和所述第三轴中至少一个轴的速度是否大于预设速度之后，包括：

若所述下一插补点对应的所述第一轴和所述第三轴的速度均不大于所述预设速度，则按照原运动轨迹进行速度规划；

控制所述机器人按照所述原运动轨迹和所述规划的速度进行运动；

返回执行所述判断机器人在当前轨迹中当前插补点的下一插补点对应的所述第一轴和所述第三轴中至少一个轴的速度是否大于所述预设速度的步骤。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述机器人的当前轨迹的终点及后续轨迹的终点对应的所述第一轴和所述第三轴的速度，利用分段法确定所述奇异区域的离开边界之后，进一步包括：

构造所述奇异区域的插补轨迹；

控制所述机器人按照所述插补轨迹进行运动；

其中，所述构造所述奇异区域的插补轨迹包括：

根据所述奇异区域的进入边界和离开边界的位置进行位置路径速度规划，以得到所述机器人法兰坐标系的位置；

根据所述奇异区域的进入边界和离开边界的位姿计算出对应的所述第一轴、所述第二轴和所述第三轴的轴位置，并构造对应的三条单轴轨迹，进行速度规划；

在每一个插补周期，根据所述机器人法兰坐标系的位置和所述第一轴、所述第二轴和所述第三轴的轴位置，计算所述机器人对应的其他轴的轴位置。