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      機(jī)械臂運動路徑生成方法和系統(tǒng)與流程

      文檔序號:12050445閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種機(jī)械臂運動路徑生成方法,其特征在于,包括以下步驟:

      獲取機(jī)械臂周圍的障礙物的分布位置,根據(jù)所述分布位置計算機(jī)械臂運動的安全半徑,根據(jù)所述安全半徑和機(jī)械臂的工具爪的尺寸計算機(jī)械臂的實際工作半徑;

      根據(jù)所述工具爪的起始位置和所述實際工作半徑計算機(jī)械臂運動的第一中間點位置,根據(jù)所述工具爪的目標(biāo)位置和所述實際工作半徑計算機(jī)械臂運動的第二中間點位置;

      若所述工具爪的目標(biāo)位置在所述機(jī)械臂當(dāng)前姿態(tài)的運動范圍內(nèi),根據(jù)所述起始位置、第一中間點位置、第二中間點位置和目標(biāo)位置生成機(jī)械臂的運動路徑。

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂運動路徑生成方法,其特征在于,還包括以下步驟:

      若所述工具爪的目標(biāo)位置不在所述機(jī)械臂當(dāng)前姿態(tài)的運動范圍內(nèi),在換手區(qū)域中選取至少一點作為換手點,獲取換手點位置;其中,所述換手區(qū)域是障礙物與機(jī)械臂底座的中心點之間的距離大于所述機(jī)械臂的最大長度的區(qū)域;

      根據(jù)所述起始位置、第一中間點位置和換手點位置生成機(jī)械臂當(dāng)前姿態(tài)的運動路徑,并根據(jù)所述換手點位置、第二中間點位置和目標(biāo)位置生成機(jī)械臂切換姿態(tài)后的運動路徑。

      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂運動路徑生成方法,其特征在于,根據(jù)所述起始位置、第一中間點位置、第二中間點位置和目標(biāo)位置生成機(jī)械臂的運動路徑的步驟包括:

      計算所述起始位置對應(yīng)的第一安全高度位置;其中,所述第一安全高度位置是在所述起始位置正上方,且與所述起始位置的垂直高度大于或等于預(yù)設(shè)的高度值的位置;

      根據(jù)所述起始位置、第一安全高度位置、第一中間點位置、第二中間點位置和目標(biāo)位置生成機(jī)械臂的運動路徑。

      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)械臂運動路徑生成方法,其特征在于,根據(jù)所述障礙物分布計算機(jī)械臂運動的安全半徑的步驟包括:

      根據(jù)所述第一安全高度位置和所述障礙物分布計算機(jī)械臂運動的安全半徑。

      5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)械臂運動路徑生成方法,其特征在于,根據(jù)所述起始位置、第一安全高度位置、第一中間點位置、第二中間點位置和目標(biāo)位置生成機(jī)械臂的運動路徑的步驟還包括:

      計算所述目標(biāo)位置對應(yīng)的第二安全高度位置;其中,所述第二安全高度位置是在所述目標(biāo)位置正上方,且與所述目標(biāo)位置的垂直高度大于或等于所述預(yù)設(shè)的高度值的位置;

      根據(jù)所述起始位置、第一安全高度位置、第一中間點位置、第二安全高度位置、第二中間點位置和目標(biāo)位置生成機(jī)械臂的運動路徑。

      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂運動路徑生成方法,其特征在于,根據(jù)所述分布位置計算機(jī)械臂運動的安全半徑的步驟包括:

      獲取機(jī)械臂周圍的障礙物與機(jī)械臂底座的中心點之間的距離;

      根據(jù)所述距離的最小值計算機(jī)械臂運動的安全半徑。

      7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項所述的機(jī)械臂運動路徑生成方法,其特征在于,在根據(jù)所述起始位置、第一中間點位置、第二中間點位置和目標(biāo)位置生成機(jī)械臂的運動路徑之后,還包括以下步驟:

      根據(jù)所述運動路徑控制機(jī)械臂運動,使機(jī)械臂沿著所述運動路徑從所述起始點位置運動到所述目標(biāo)點位置。

      8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項所述的機(jī)械臂運動路徑生成方法,其特征在于,根據(jù)所述工具爪的起始位置和所述實際工作半徑計算機(jī)械臂運動的第一中間點位置的步驟包括:

      獲取第一直線與所述實際工作半徑對應(yīng)的圓形區(qū)域的第一交點;其中,所述第一直線是所述起始位置與所述機(jī)械臂的底座的中心點所連成的直線;

      將其中一個第一交點所在的位置設(shè)為所述中間點位置;

      根據(jù)所述工具爪的目標(biāo)位置和所述實際工作半徑計算機(jī)械臂運動的第二中間點位置的步驟包括:

      獲取第二直線與所述實際工作半徑對應(yīng)的圓形區(qū)域的第二交點;其中,所述第二直線是所述目標(biāo)位置與所述機(jī)械臂的底座的中心點所連成的直線;

      將其中一個第二交點所在的位置設(shè)為所述中間點位置。

      9.一種機(jī)械臂運動路徑生成系統(tǒng),其特征在于,包括:

      第一計算模塊,用于獲取機(jī)械臂周圍的障礙物的分布位置,根據(jù)所述分布位置計算機(jī)械臂運動的安全半徑,根據(jù)所述安全半徑和機(jī)械臂的工具爪的尺寸計算機(jī)械臂的實際工作半徑;

      第二計算模塊,用于根據(jù)所述工具爪的起始位置和所述實際工作半徑計算機(jī)械臂運動的第一中間點位置,根據(jù)所述工具爪的目標(biāo)位置和所述實際工作半徑計算機(jī)械臂運動的第二中間點位置;

      第一生成模塊,用于若所述工具爪的目標(biāo)位置在所述機(jī)械臂當(dāng)前姿態(tài)的運動范圍內(nèi),根據(jù)所述起始位置、第一中間點位置、第二中間點位置和目標(biāo)位置生成機(jī)械臂的運動路徑。

      10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)械臂運動路徑生成系統(tǒng),其特征在于,還包括:

      獲取模塊,用于若所述工具爪的目標(biāo)位置不在所述機(jī)械臂當(dāng)前姿態(tài)的運動范圍內(nèi),在換手區(qū)域中選取至少一點作為換手點,獲取換手點位置;其中,所述換手區(qū)域是障礙物與機(jī)械臂底座的中心點之間的距離大于所述機(jī)械臂的最大長度的區(qū)域;

      第二生成模塊,用于根據(jù)所述起始位置、第一中間點位置和換手點位置生成機(jī)械臂當(dāng)前姿態(tài)的運動路徑,并根據(jù)所述換手點位置、第二中間點位置和目標(biāo)位置生成機(jī)械臂切換姿態(tài)后的運動路徑。

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