[发明专利]一种六关节机械臂运动控制调试方法

说明书

一种六关节机械臂运动控制调试方法，步骤如下：解析出六关节机械臂各个关节调试方法，形成关节调试队列；根据映射关系得到调试方法，依据待调试关节特点设定六关节机械臂初始状态；六关节机械臂运动轨迹规划；识别此次调试中关键运动点，建立调试参照坐标系；采集六关节机械臂运动过程中的关键点运动轨迹，形成关键运动点轨迹点阵存储到数据库中；计算出比对值序列；计算出关节控制相关参数的评估值；由关节控制参数评估值计算出关节控制参数的优化改进办法，修改控制参数，再调试一轮，如此循环直到评估值满意为止；判断关节调试队列是否为空，如果是则六关节机械臂调试完成，否则从调试队列中取出队头的节点。

技术领域

本发明涉及一种六关节机械臂运动控制调试方法，属于双臂机器人调试领域。

背景技术

机械臂是移动双臂机器人平台的核心组成，其关节运动控制水平直接影响双臂机器人运用效果，而机械臂关节的运动控制水平高低跟机械臂的调试有很大关系，关节运动控制调试优良的机械臂在运动时连贯、平顺，没有调试好的机械臂运动过程抖动，偏离设定轨迹，直接影响双臂机器人的使用效果。每一条臂是由多关节组成，相对于之前单轴控制驱动器的调试要困难的多，(1)组装后控制驱动器密封在一个机械关节里，USB接口、串口等调式接口不方便引出；(2)一条机械臂是由多轴控制，不是把每个关节都调试到最优整条机械臂就能平滑运动，而是需要根据每个轴所在位置，受力等因素让机械臂上的多轴相互配合达到整条臂顺滑运动。

市面上比较成熟稳定的机械臂都带有关节自整定功能，该功能基于动力学运动学的一套算法，对帮助机械臂的调试起到很大作用，但在实际应用过程中，为了进一步完善机械臂性能，还需要人工干预调试，通常使用调试方法是：(1)设定机械臂运动路径；(2)设定参照物；(3)发指令使机械臂按照设定的运动路径运动；(4)人工观察运动轨迹与参照物之间的偏差；(5)人工凭感觉评估偏差大小调整相关参数。分析上述人工调试过程，不难发现该方法需要通过人眼观察，这就会产生很多人为误差，不能准确反映运动轨迹偏离参照物偏差，从而影响评估结果，导致不能快速准确的给出参数调整方法，从而也会增加调试周期。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种六关节机械臂运动控制调试方法，依靠视觉识别系统，选取机械臂上关键运动点，建立参照坐标系，设定运动路径，采集关键点运动轨迹，对数据进行分析比对，评估，给出推荐调整方案，达到对六关节机械臂运动调试的目的。

本发明的技术方案是：一种六关节机械臂运动控制调试方法，包括一种采集多关节机械臂运动轨迹的视觉识别装置，该装置由视觉识别相机，数据处理服务器，平板电脑组成；视觉识别相机用于采集机械臂运动数据；数据处理服务器用于采集数据分析处理；平板电脑用于人机交互，步骤如下：

(1)通过视觉识别系统辨别六关节机械臂结构，解析出六关节机械臂各个关节调试方法，形成关节调试队列；

(2)从关节调试队列中取出队头节点，根据映射关系得到调试方法，依据待调试关节特点设定六关节机械臂初始状态；

(3)六关节机械臂运动轨迹规划；

(4)通过视觉识别系统，识别此次调试中关键运动点，依据关键运动点在视觉识别系统中建立调试参照坐标系；

(5)通过视觉识别系统采集六关节机械臂运动过程中的关键点运动轨迹，形成关键运动点轨迹点阵存储到数据库中；

(6)对关键运动点数据进行分析比对，通过比对算法，计算出运动轨迹偏差值；

(7)根据比对值序列，通过评估算法计算出关节控制相关参数的评估值，若评估在满意度范围内，则进入步骤(9)，若评估值不在满意范围内则需要进行控制参数优化，进入步骤(8)；

(8)由关节控制参数评估值计算出关节控制参数的优化改进办法，修改控制参数，对修改参数后的六关节机械臂用步骤(4)-(7)方法再调试一轮，如此循环直到评估值满意为止；