[发明专利]机器人逆解方法、装置、设备及介质

说明书

本申请公开了一种机器人逆解方法、装置、设备及介质，涉及机器人逆解技术领域，该方法包括获得非正交七连杆六自由度机器人的D‑H参数；基于D‑H参数，获得等效腕心点；基于所述等效腕心点，将非正交七连杆六自由度机器人转换为正交六自由度机器人；基于转换后的正交六自由度机器人，获得非正交七连杆六自由度机器人的过渡逆解角度集；基于所述过渡逆解角度集，获得最终逆解角度集。本申请通过上述技术方案可以解析非正交七连杆六自由度机器人的逆运动学的解，从而可以提高正交七连杆六自由度机器人逆解效率。

技术领域

本申请涉及机器人逆解技术领域，尤其涉及机器人逆解方法、装置、设备及介质。

背景技术

串联机器人比如非正交七连杆六自由度机器人的逆解是已知机器人末端的姿态，求解机器人各个关节角度的过程，对于具有球型手腕的机器人，即连续三轴相交于一点，其逆运动学位置和姿态是解耦的，可求得其解析解；对于具有非球型手腕的机器人，其逆运动学无封闭形式解析解，比如喷涂机器人，由于其工作范围大的作业特点，为了克服机械局限性，提高作业灵活度，设计出非球型空心手腕，可以防止内部管线的缠结或扭断；但是，现有技术中，非正交七连杆六自由度机器人的逆解效率较低。

发明内容

本申请的主要目的在于提供机器人逆解方法、装置、设备及介质，旨在解决现有技术中非正交七连杆六自由度机器人的逆解效率较低的技术问题。

为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种机器人逆解方法，所述方法包括：

获得非正交七连杆六自由度机器人的D-H参数，D-H参数包括从X_i-1轴移动到X_i轴的距离d_i、沿X_i轴，从Z_i轴旋转到Z_i+1轴的角度α_i、第i连杆到第i+1连杆间的距离a_i-1和沿Z_i轴，从X_i-1轴旋转到X_i轴的正向关节角θ_i；其中，i＝1，2，3，4，5，6，7；

基于D-H参数，获得等效腕心点；

基于所述等效腕心点，将非正交七连杆六自由度机器人转换为正交六自由度机器人；

基于转换后的正交六自由度机器人，获得非正交七连杆六自由度机器人的过渡逆解角度集；

对所述过渡逆解角度集进行修正，以获得最终逆解角度集。

可选地，所述基于D-H参数，获得等效腕心点，包括：

基于D-H参数，构建第三连杆到第七连杆间的转换模型；

基于所述转换模型，获得所述等效腕心点。

可选地，通过如下关系式，构建第三连杆到第七连杆间的转换模型：

其中，r₁₁，r₁₂，...r₃₃为旋转矩阵参数，p_x，p_y，p_z为平移矩阵参数；

r₁₃＝-(-s²θ₅cα₄-c²θ₅cα₄c2α₄-sα₄cθ₅s2α₄)sα₄+(-cθ₅cα₄s2α₄+sα₄c2α₄)cα₄