CN116141338B - 双臂机器人的控制方法、计算机存储介质及双臂机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双臂机器人的控制方法、计算机存储介质及双臂机器人，其中，双臂机器人的控制方法至少包括以下步骤：S1、获得第一机械臂与第二机械臂旋转后的第一次触碰点坐标；S2、获得第一机械臂的第一合理转动角度以及第二机械臂的第二合理转动角度；S3、根据第一机械臂的期望转动角度大于第一合理转动角度，控制第二机械臂的转动角度范围在第二合理转动角度范围内；根据第二机械臂的期望转动角度大于第二合理转动角度，控制第一机械臂的转动角度范围在第一合理转动角度范围内。本发明技术方案通过控制第一机械臂和第二机械臂转动角度之间的关系，使得第一机械臂与第二机械臂运作过程中不发生碰撞。

Description

双臂机器人的控制方法、计算机存储介质及双臂机器人

技术领域

本发明涉及双臂机器人控制技术领域，特别涉及一种双臂机器人的控制方法、计算机存储介质及双臂机器人。

背景技术

双臂机器人是模仿人类双臂协调操作而设计的典型机器人***，在执行复杂任务方面显示出巨大的潜力。在相关技术中，双臂机器人的双臂在运作过程中容易互相干扰产生碰撞造成损坏，影响机械臂的使用寿命。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种双臂机器人的控制方法、计算机存储介质及双臂机器人，旨在实现双臂机器人在双臂分别旋转运动时无碰撞。

为实现上述目的，本发明提出一种双臂机器人的控制方法，所述双臂机器人包括机器人主体以及可活动地安装在所述机器人主体上的第一机械臂和第二机械臂，所述双臂机器人的控制方法包括以下步骤：

S1、根据所述第一机械臂的臂长、所述第二机械臂的臂长、所述第一机械臂与所述第二机械臂之间的间距获得所述第一机械臂与所述第二机械臂旋转后的第一次触碰点坐标；

S2、根据所述第一次触碰点坐标和所述第一机械臂的当前位置信息获得所述第一机械臂的第一合理转动角度，根据所述第一次触碰点坐标和所述第二机械臂的当前位置信息获得所述第二机械臂的第二合理转动角度；

S3、根据所述第一机械臂的期望转动角度大于所述第一合理转动角度，控制所述第二机械臂的转动角度范围在第二合理转动角度范围内；根据所述第二机械臂的期望转动角度大于所述第二合理转动角度，控制所述第一机械臂的转动角度范围在第一合理转动角度范围内。

在本实施例中，在所述S1的步骤之前还包括：

S0、控制所述第一机械臂和所述第二机械臂的初始状态呈平行设置。

在本实施例中，在所述S0的步骤中，所述第一机械臂和所述第二机械臂朝前凸出所述机器人主体。

在本实施例中，在所述S0的步骤中，第一机械臂与所述第二机械臂之间的间距小于所述第一机械臂的臂长与所述第二机械臂的臂长之和。

在本实施例中，在所述S0的步骤中，所述第一机械臂的臂长大于所述第二机械臂的臂长。

在本实施例中，在所述S3的步骤中，所述第一机械臂与所述第二机械臂的旋转轨迹位于一个平面上。

本发明还提出一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的双臂机器人的控制方法，所述双臂机器人的控制方法包括以下步骤：

S1、根据所述第一机械臂的臂长、所述第二机械臂的臂长、所述第一机械臂与所述第二机械臂之间的间距获得所述第一机械臂与所述第二机械臂旋转后的第一次触碰点坐标；

S2、根据所述第一次触碰点坐标和所述第一机械臂的当前位置信息获得所述第一机械臂的第一合理转动角度，根据所述第一次触碰点坐标和所述第二机械臂的当前位置信息获得所述第二机械臂的第二合理转动角度；

S3、根据所述第一机械臂的期望转动角度大于所述第一合理转动角度，控制所述第二机械臂的转动角度范围在第二合理转动角度范围内；根据所述第二机械臂的期望转动角度大于所述第二合理转动角度，控制所述第一机械臂的转动角度范围在第一合理转动角度范围内。

本发明还提出一种双臂机器人，所述双臂机器人包括：

机器人主体；

第一机械臂和第二机械臂，均可活动地安装在所述机器人主体上；以及

计算机存储介质，所述计算机存储介质安装于所述机器人主体内；

所述计算机存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的双臂机器人的控制方法，所述双臂机器人的控制方法包括以下步骤：

S1、根据所述第一机械臂的臂长、所述第二机械臂的臂长、所述第一机械臂与所述第二机械臂之间的间距获得所述第一机械臂与所述第二机械臂旋转后的第一次触碰点坐标；

S2、根据所述第一次触碰点坐标和所述第一机械臂的当前位置信息获得所述第一机械臂的第一合理转动角度，根据所述第一次触碰点坐标和所述第二机械臂的当前位置信息获得所述第二机械臂的第二合理转动角度；

S3、根据所述第一机械臂的期望转动角度大于所述第一合理转动角度，控制所述第二机械臂的转动角度范围在第二合理转动角度范围内；根据所述第二机械臂的期望转动角度大于所述第二合理转动角度，控制所述第一机械臂的转动角度范围在第一合理转动角度范围内。

本发明技术方案通过采用该双臂机器人的控制方法包括以下步骤：S1、根据所述第一机械臂的臂长、所述第二机械臂的臂长、所述第一机械臂与所述第二机械臂之间的间距获得所述第一机械臂与所述第二机械臂旋转后的第一次触碰点坐标；S2、根据所述第一次触碰点坐标和所述第一机械臂的当前位置信息获得所述第一机械臂的第一合理转动角度，根据所述第一次触碰点坐标和所述第二机械臂的当前位置信息获得所述第二机械臂的第二合理转动角度；S3、根据所述第一机械臂的期望转动角度大于所述第一合理转动角度，控制所述第二机械臂的转动角度范围在第二合理转动角度范围内；根据所述第二机械臂的期望转动角度大于所述第二合理转动角度，控制所述第一机械臂的转动角度范围在第一合理转动角度范围内。如此设置，通过控制第一机械臂和第二机械臂转动角度之间的关系，使得第一机械臂与第二机械臂运作过程中不发生碰撞，提高双臂机器人的使用安全性，提高使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明双臂机器人的控制方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明双臂机器人的控制方法一实施例的S3步骤中部分逻辑判断图；

图3为本发明双臂机器人的控制方法一实施例的S3步骤中另一部分逻辑判断图；

图4为本发明双臂机器人的控制方法一实施例的第一机械臂和第二机械臂旋转轨迹示意图。

附图标号说明：100、第一机械臂；200、第二机械臂；300、第一次触碰点坐标。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以 “A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

双臂机器人是模仿人类双臂协调操作而设计的典型机器人***，在执行复杂任务方面显示出巨大的潜力。在相关技术中，双臂机器人的双臂在运作过程中容易互相干扰产生碰撞造成损坏，影响机械臂的使用寿命。

请参阅图1至图4，本发明提出一种双臂机器人的控制方法，所述双臂机器人包括机器人主体以及可活动地安装在所述机器人主体上的第一机械臂100和第二机械臂200，所述双臂机器人的控制方法包括以下步骤：

S0、控制所述第一机械臂100和所述第二机械臂200的初始状态呈平行设置；具体地，该步骤中，所述第一机械臂100和所述第二机械臂200朝前凸出所述机器人主体，此时双臂与地面平行，第一机械臂100和第二机械臂200的转动轴线垂直于地面。进一步地，在该步骤中，所述第一机械臂100与所述第二机械臂200之间的间距小于所述第一机械臂100的臂长与所述第二机械臂200的臂长之和。若第一机械臂100与所述第二机械臂200之间的间距等于所述第一机械臂100的臂长与所述第二机械臂200的臂长之和，则第一机械臂100与第二机械臂200可以互不干扰进行活动，但如此在相同尺寸的机器人主体下使得第一机械臂100和第二机械臂200运作范围大幅度减少。进一步地，在该步骤中，所述第一机械臂100的臂长大于所述第二机械臂200的臂长。当然也可以是所述第二机械臂200的臂长大于所述第一机械臂100的臂长。

S1、根据所述第一机械臂100的臂长、所述第二机械臂200的臂长、所述第一机械臂100与所述第二机械臂200之间的间距获得所述第一机械臂100与所述第二机械臂200旋转后的第一次触碰点坐标300；具体地，该步骤中，根据第一机械臂100的臂长、第二机械臂200的臂长、第一机械臂100与第二机械臂200之间的间距获得第一机械臂100和第二机械臂200旋转后第一次触碰点坐标300的方式可以通过计算公式算出，也可以是在绘图软件上根据上述尺寸和位置信息画出第一机械臂100和第一机械臂100之间的位置关系获得所述第一次触碰点坐标300。绘图软件可以是CAD软件。

S2、根据所述第一次触碰点坐标300和所述第一机械臂100的当前位置信息获得所述第一机械臂100的第一合理转动角度，根据所述第一次触碰点坐标300和所述第二机械臂200的当前位置信息获得所述第二机械臂200的第二合理转动角度；具体地，在该步骤中，可以通过计算公式算出，也可以是通过绘图软件的测量工具测量出第一合理转动角度以及第二合理转动角度。绘图软件可以是CAD软件。

S3、根据所述第一机械臂100的期望转动角度大于所述第一合理转动角度，控制所述第二机械臂200的转动角度范围在第二合理转动角度范围内；根据所述第二机械臂200的期望转动角度大于所述第二合理转动角度，控制所述第一机械臂100的转动角度范围在第一合理转动角度范围内。具体地，期望转动角度为用户预先期望第一机械臂100或者第二机械臂200转动的转动角度，可以是45度、30度、15度等。在该步骤中，所述第一机械臂100与所述第二机械臂200的旋转轨迹位于一个平面上。如此第一机械臂100与第二机械臂200的转动轴线垂直于地面，且两者在一个平面上进行旋转运作。

请参阅图4，可以理解的是，图中a表示为第一合理转动角度，b表示为第二合理转动角度，m表示为第一机械臂100的臂长，n表示为第二机械臂200的臂长，L表示为第一机械臂100与第二机械臂200之间的间距。可以看出通过绘图软件可以简单测量出第一机械臂100或第二机械臂200的最大安全旋转角度即a或b。如此设置，通过控制第一机械臂100和第二机械臂200转动角度之间的关系，使得第一机械臂100与第二机械臂200运作过程中不发生碰撞，提高双臂机器人的使用安全性，提高使用寿命。

本发明还提出一种计算机存储介质，该所述计算机存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的双臂机器人的控制方法，该双臂机器人的控制方法的具体结构参照上述实施例，由于本计算机存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提出一种双臂机器人，该双臂机器人，所述双臂机器人包括机器人主体、第一机械臂、第二机械臂以及计算机存储介质，所述第一机械臂和所述第二机械臂均可活动地安装在所述机器人主体上；所述计算机存储介质安装于所述机器人主体内；所述计算机存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的双臂机器人的控制方法，该双臂机器人的控制方法的具体结构参照上述实施例，由于本双臂机器人采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种双臂机器人的控制方法，其特征在于，所述双臂机器人包括机器人主体以及可活动地安装在所述机器人主体上的第一机械臂和第二机械臂，所述控制方法包括以下步骤：

S0、控制所述第一机械臂和所述第二机械臂的初始状态呈平行设置，控制所述第一机械臂和所述第二机械臂朝前凸出所述机器人主体，控制所述第一机械臂与所述第二机械臂之间的间距小于所述第一机械臂的臂长与所述第二机械臂的臂长之和；

S1、根据所述第一机械臂的臂长、所述第二机械臂的臂长、所述第一机械臂与所述第二机械臂之间的间距获得所述第一机械臂与所述第二机械臂旋转后的第一次触碰点坐标；

S2、根据所述第一次触碰点坐标和所述第一机械臂的当前位置信息获得所述第一机械臂的第一合理转动角度，根据所述第一次触碰点坐标和所述第二机械臂的当前位置信息获得所述第二机械臂的第二合理转动角度；

S3、根据所述第一机械臂的期望转动角度大于所述第一合理转动角度，控制所述第二机械臂的转动角度范围在第二合理转动角度范围内；根据所述第二机械臂的期望转动角度大于所述第二合理转动角度，控制所述第一机械臂的转动角度范围在第一合理转动角度范围内；所述第一机械臂与所述第二机械臂的旋转轨迹位于一个平面上。

2.如权利要求1所述的双臂机器人的控制方法，其特征在于，在所述S0的步骤中，所述第一机械臂的臂长大于所述第二机械臂的臂长。

3.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时实现如上述权利要求1至2任意一项所述的双臂机器人的控制方法。

4.一种双臂机器人，其特征在于，所述双臂机器人包括：

机器人主体；

第一机械臂和第二机械臂，均可活动地安装在所述机器人主体上；以及

如权利要求3所述的计算机存储介质，所述计算机存储介质安装于所述机器人主体内。

Images