CN117226858B - 一种工业多轴机器人的协调控制方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业多轴机器人的协调控制方法及***，涉及智能控制技术领域，该方法包括：获取第一工业机器人的多个自由度节点，获取第一预设控制轨迹，确定基座位置坐标和次轴位置坐标；对多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点，对第一预设控制轨迹进行分段，输出第一分段轨迹和第二分段轨迹；以基座位置坐标为起始坐标，次轴位置坐标为目标坐标，得到第一分段轨迹的m个姿态控制参数和第二分段轨迹的n个姿态控制参数，进行多轴分段控制。本发明解决了现有技术中工业多轴机器人各轴间的协调控制精准度低的技术问题，达到了提高工业多轴机器人各轴间的协调控制精准度的技术效果。

Description

一种工业多轴机器人的协调控制方法及***

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种工业多轴机器人的协调控制方法及***。

背景技术

工业多轴机器人又称单轴机械手，工业机械臂，是能够实现自动控制的、可重复编程的、多自由度的、运动自由度建成空间直角关系的、多用途的操作机，其工作的行为方式主要是通过完成沿着X、Y、Z轴上的线性运动。但由于多轴机器人的类型、运动轴和坐标系很多，所以控制参数设定很容易出错，导致目前的多轴机器人还存在轴间协调控制精度不够的问题。

发明内容

本申请提供了一种工业多轴机器人的协调控制方法及***，用于解决现有技术中工业多轴机器人各轴间的协调控制精准度低的技术问题。

本申请的第一个方面，提供了一种工业多轴机器人的协调控制方法，所述方法包括：获取第一工业机器人的多个自由度节点，并根据所述多个自由度节点对应的自由度区间，生成多个空间自由度，其中，所述多个空间自由度与所述多个自由度节点一一对应；向所述第一工业机器人的控制终端发送第一预设控制轨迹；确定所述第一工业机器人的基座位置坐标和次轴位置坐标，其中，所述次轴位置坐标为所述第一工业机器人执行末端空间姿态的自由度节点；对所述多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点；以所述第一关键节点对第一预设控制轨迹进行分段，输出分段轨迹，其中，所述分段轨迹包括第一分段轨迹和第二分段轨迹；以所述基座位置坐标为起始坐标，以所述次轴位置坐标为目标坐标，输出所述第一分段轨迹的m个姿态控制参数和基于所述第二分段轨迹的n个姿态控制参数；按照所述m个姿态控制参数和所述n个姿态控制参数对所述第一工业机器人进行多轴分段控制。

本申请的第二个方面，提供了一种工业多轴机器人的协调控制***，所述***包括：自由度节点获取模块，所述自由度节点获取模块用于获取第一工业机器人的多个自由度节点，并根据所述多个自由度节点对应的自由度区间，生成多个空间自由度，其中，所述多个空间自由度与所述多个自由度节点一一对应；第一预设控制轨迹发送模块，所述第一预设控制轨迹发送模块用于向所述第一工业机器人的控制终端发送第一预设控制轨迹；位置坐标确定模块，所述位置坐标确定模块用于确定所述第一工业机器人的基座位置坐标和次轴位置坐标，其中，所述次轴位置坐标为所述第一工业机器人执行末端空间姿态的自由度节点；第一关键节点输出模块，所述第一关键节点输出模块用于对所述多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点；分段轨迹输出模块，所述分段轨迹输出模块用于以所述第一关键节点对第一预设控制轨迹进行分段，输出分段轨迹，其中，所述分段轨迹包括第一分段轨迹和第二分段轨迹；姿态控制参数输出模块，所述姿态控制参数输出模块用于以所述基座位置坐标为起始坐标，以所述次轴位置坐标为目标坐标，输出所述第一分段轨迹的m个姿态控制参数和基于所述第二分段轨迹的n个姿态控制参数；多轴分段控制模块，所述多轴分段控制模块用于按照所述m个姿态控制参数和所述n个姿态控制参数对所述第一工业机器人进行多轴分段控制。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请提供的一种工业多轴机器人的协调控制方法，涉及智能控制技术领域，通过获取第一工业机器人的多个自由度节点，获取第一预设控制轨迹，确定基座位置坐标和次轴位置坐标；对多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点，以第一关键节点对第一预设控制轨迹进行分段，输出第一分段轨迹和第二分段轨迹；以基座位置坐标为起始坐标，次轴位置坐标为目标坐标，得到第一分段轨迹的m个姿态控制参数和第二分段轨迹的n个姿态控制参数，进行多轴分段控制，解决了现有技术中工业多轴机器人各轴间的协调控制精准度低的技术问题，实现了提高工业多轴机器人各轴间的协调控制精准度，进而提高机器人的工作效率和工作质量的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种工业多轴机器人的协调控制方法流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种工业多轴机器人的协调控制方法中输出所述第一分段轨迹的m个姿态控制参数和基于所述第二分段轨迹的n个姿态控制参数的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种工业多轴机器人的协调控制方法中以所述m个自由度节点为控制变量，输出所述m个姿态控制参数的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种工业多轴机器人的协调控制***结构示意图。

附图标记说明：自由度节点获取模块11，第一预设控制轨迹发送模块12，位置坐标确定模块13，第一关键节点输出模块14，分段轨迹输出模块15，姿态控制参数输出模块16，多轴分段控制模块17。

具体实施方式

本申请提供了一种工业多轴机器人的协调控制方法，用于解决现有技术中工业多轴机器人各轴间的协调控制精准度低的技术问题。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

实施例一

如图1所示，本申请提供了一种工业多轴机器人的协调控制方法，所述方法包括：

S100：获取第一工业机器人的多个自由度节点，并根据所述多个自由度节点对应的自由度区间，生成多个空间自由度，其中，所述多个空间自由度与所述多个自由度节点一一对应；

具体的，提取第一工业机器人的多个自由度节点，所述第一工业机器人就是指目标机器人，所述自由度节点就是指机器人的运动轴，比如机械手臂的关节，并分别提取所述多个自由度节点对应的自由度区间，生成多个空间自由度，所述空间自由度就是空间上转变的自由度，比如旋转角度范围，可移动的距离等，其中，所述多个空间自由度与所述多个自由度节点一一对应，每个自由度节点均有对应的空间自由度。

S200：向所述第一工业机器人的控制终端发送第一预设控制轨迹；

可选的，向所述第一工业机器人的控制终端发送第一预设控制轨迹，由控制终端控制所述第一工业机器人按照所述第一预设控制轨迹进行运作，所述目标控制终端是指目标工业机器人的控制***，可以控制目标机器人按照特定的轨迹运动来完成特定的工作任务，所述第一预设控制轨迹是提前预设的机器人行动路线，通过控制所述第一工业机器人严格按照所述第一预设控制轨迹进行工作，来调整所述第一工业机器人的控制参数，提高机器人各轴间的协调精度。

S300：确定所述第一工业机器人的基座位置坐标和次轴位置坐标，其中，所述次轴位置坐标为所述第一工业机器人执行末端空间姿态的自由度节点；

应当理解的是，通过机器人坐标系，例如绝对坐标系、机座坐标系、机械接口坐标系和工具坐标系，确定所述第一工业机器人的基座位置坐标和次轴位置坐标，所述基座位置坐标是指所述第一工业机器安装基座的位置坐标，所述次轴位置坐标是所述第一工业机器人执行末端空间姿态的自由度节点，也就是执行末端的关节处的坐标，所述执行末端就是机械手臂的最顶端，比如机械手臂的抓夹等，所述基座位置坐标和次轴位置坐标可以作为后续进行机器人控制参数调整的参考。

S400：对所述多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点；

示例性的，对所述多个自由度节点进行关键节点识别，寻找控制力度比较大的节点，比如旋转角度较大、位移较大的节点，作为第一关键节点进行输出，所述第一关键节点可以作为控制轨迹分段的参考。

进一步的，本申请实施例步骤S400还包括：

S410：对所述多个自由度节点进行自由度控制数据采集，输出控制样本数据集，其中，所述控制样本数据集包括各个节点的控制参数，以及各个节点对应控制后姿态变化度；

S420：按照所述控制样本数据集进行姿态变化影响评估，输出所述多个自由度节点一一对应的多个变化影响度；

S430：根据所述多个变化影响度从所述多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点。

其中，分别采集所述多个自由度节点的自由度控制数据，并作为控制样本数据集进行输出，所述控制样本数据集包括各个节点的控制参数，包括旋转角度、位移数值，以及各个节点对应控制后姿态变化度，包括角度变化、位移变化。按照所述控制样本数据集中的数据进行姿态变化影响评估，也就是姿态变化程度评估，根据角度、位移的变化程度，输出所述多个自由度节点一一对应的多个变化影响度，根据所述多个变化影响度对所述多个自由度节点进行关键节点识别，旋转角度范围越大、位移范围越大，则所述变化影响度越大，说明对应的自由度节点越关键，从所述多个自由度节点中选出变化影响度最大的节点，作为第一关键节点进行输出，可以作为控制轨迹分段的参考。

S500：以所述第一关键节点对所述第一预设控制轨迹进行分段，输出分段轨迹，其中，所述分段轨迹包括第一分段轨迹和第二分段轨迹；

在本申请一种可能的实施例中，以所述第一关键节点为基准，将所述第一预设控制轨迹进行分段，得到分段轨迹，所述分段轨迹包括第一分段轨迹和第二分段轨迹，所述第一分段轨迹可以是机器人基座到所述第一关键节点部分的机械手臂运动轨迹，所述第二分段轨迹可以是机器人的所述第一关键节点到执行末端部分的机械手臂运动轨迹，将所述第一预设控制轨迹分段为第一分段轨迹和第二分段轨迹，可将机器人按照不同的部分进行参数调整，以提高机器人的整体控制精度。

S600：以所述基座位置坐标为起始坐标，以所述次轴位置坐标为目标坐标，输出所述第一分段轨迹的m个姿态控制参数和基于所述第二分段轨迹的n个姿态控制参数；

进一步的，如图2所示，本申请实施例步骤S600还包括：

S610：按照所述第一关键节点与所述第一工业机器人的基座，确定m个自由度节点，其中，所述m个自由度节点中包括所述第一关键节点；

S620：按照所述第一关键节点与所述第一工业机器人的执行末端，确定n个自由度节点；

S630：以所述第一分段轨迹为目标，以所述m个自由度节点为控制变量，输出所述m个姿态控制参数；

S640：以所述第二分段轨迹为目标，以所述n个自由度节点为控制变量，输出所述n个姿态控制参数。

可选的，按照所述第一关键节点与所述第一工业机器人的基座，确定m个自由度节点，也就是从所述第一工业机器人的基座到所述第一关键节点的机械臂部分中，提取该段机械手臂的多个自由度节点，这里假设有m个自由度节点，且所述m个自由度节点中包含所述第一关键节点。同理，从所述第一关键节点到所述第一工业机器人的执行末端的机械臂部分中，提取n个自由度节点。

进一步的，以所述第一分段轨迹为控制目标，以所述m个自由度节点为控制变量，控制所述m个自由度节点进行角度和位移的变化，来完成所述第一分段轨迹，并将所述m个自由度节点的角度和位移控制参数作为所述m个姿态控制参数进行输出。同理，以所述第二分段轨迹为目标，以所述n个自由度节点为控制变量，控制所述n个自由度节点进行角度和位移的变化，来完成所述第二分段轨迹，将所述n个自由度节点的角度和位移控制参数作为所述n个姿态控制参数进行输出，得到所述m个姿态控制参数和所述n个姿态控制参数，可以作为所述第一工业机器人的多轴分段控制参数。

进一步的，如图3所示，本申请实施例步骤S630还包括：

S631：搭建姿态控制模型，其中，所述姿态控制模型包括旋转姿态控制模型和位移姿态控制模型，且所述旋转姿态控制模型和所述位移姿态控制模型相连接；

S632：将所述第一分段轨迹和所述m个自由度节点输入所述姿态控制模型，输出m个自由度节点分别对应的角控制向量和位移控制向量，作为所述m个姿态控制参数输出；

S633：其中，所述姿态控制模型对所述m个自由度节点为依次迭代控制，当上一自由度节点与下一自由度节点的偏差和最小化时，所述姿态控制模型收敛。

示例性的，基于BP神经网络，结合所述第一工业机器人的姿态变化数据，搭建姿态控制模型，所述BP神经网络是一种按误差反向传播训练的多层前馈网络，能够自适应环境、总结规律、完成某种运算、识别或过程控制，使网络的实际输出值和期望输出值的误差达到最小。所述姿态控制模型包括旋转姿态控制模型和位移姿态控制模型，且所述旋转姿态控制模型和所述位移姿态控制模型相连接，所述旋转姿态控制模型用来对机器人的旋转角度进行优化，所述位移姿态控制模型用来对机器人的位移进行优化，来完成所述第一预设控制轨迹。

进一步的，所述第一分段轨迹的所述m个自由度节点控制参数计算过程可以是：将所述第一分段轨迹和所述m个自由度节点输入所述姿态控制模型中，由所述姿态控制模型的旋转姿态控制模型和位移姿态控制模型分别进行各自由度节点的角度和位移计算，输出m个自由度节点分别对应的角控制向量和位移控制向量，以此作为所述m个姿态控制参数。其中，需要使用所述姿态控制模型依次对所述m个自由度节点进行迭代控制，也就是说，需要依次对所述m个自由度节点进行控制参数计算，当每两个相邻的自由度节点的连接处的运动轨迹偏差均最小时，也就是说当上一自由度节点与下一自由度节点的偏差和最小化时，所述姿态控制模型收敛，输出的所述m个自由度节点的所述m个姿态控制参数达到最优。

进一步的，本申请实施例步骤S640还包括：

S641：获取所述第一分段轨迹中所述m个自由度节点姿态执行完成时，所述第一关键节点的实时位置坐标；

S642：将所述实时位置坐标、所述第二分段轨迹和所述m个自由度节点输入所述姿态控制模型，输出n个自由度节点分别对应的角控制向量和位移控制向量，作为所述n个姿态控制参数输出。

其中，当所述m个自由度节点执行所述第一分段轨迹完成时，获取所述第一关键节点的实时位置坐标，将所述实时位置坐标、所述第二分段轨迹和所述m个自由度节点输入所述姿态控制模型，以所述第二分段轨迹为轨迹目标，所述第一关键节点的实时位置坐标为基准参考，使用所述姿态控制模型，依次对所述n个自由度节点进行迭代控制，输出n个自由度节点分别对应的角控制向量和位移控制向量，作为所述n个姿态控制参数输出。

S700：按照所述m个姿态控制参数和所述n个姿态控制参数对所述第一工业机器人进行多轴分段控制。

进一步的，本申请实施例步骤S700还包括：

S710：获取所述第二分段轨迹的初始位置坐标；

S720：将所述初始位置坐标与所述实时位置坐标进行比对，当所述初始位置坐标与所述实时位置坐标偏差度大于预设偏差度，输出第一优化指令；

S730：根据所述第一优化指令，采用分段优化算法对所述m个姿态控制参数和所述n个姿态控制参数进行优化，根据优化后的参数对所述第一工业机器人进行多轴分段控制。

应当理解的是，获取所述第二分段轨迹的初始位置坐标，也就是所述第一关键节点的位置坐标，所述实时位置坐标是所述第一分段轨迹执行完成时，所述第一关键节点的实时位置坐标，将所述初始位置坐标与所述实时位置坐标进行比对，当所述初始位置坐标与所述实时位置坐标偏差度大于预设偏差度，说明所述第二分段轨迹与所述第一分段轨迹在连接点处的位置偏差较大，需要分别对所述第二分段轨迹与所述第一分段轨迹的控制参数进行优化，以缩小连接处的位置偏差，达到两个部分的协调控制。

进一步的，生成第一优化指令，并根据所述第一优化指令，采用分段优化算法对所述m个姿态控制参数和所述n个姿态控制参数进行优化，所述分段优化算法就是将所述第一工业机器人按照第一关键节点分成两个部分进行优化，示例性的，先固定基座至所述第一关键节点的机械部分，以所述第二分段轨迹为目标，将所述n个姿态控制参数进行优化，然后再固定所述第一关键节点至执行末端的机械部分，以所述第一分段轨迹为目标，将所述m个姿态控制参数进行优化，以此类推，不断进行迭代，直至所述初始位置坐标与所述实时位置坐标偏差度满足预设偏差度，根据优化后的参数对所述第一工业机器人进行多轴分段控制，可以提高工业多轴机器人的各轴间的协调控制精准度，进而提高机器人的工作效率和工作质量。

进一步的，本申请实施例还包括步骤S800，步骤S800还包括：

S810：对所述多个变化影响度中每两个变化影响度进行比对，判断是否存在影响度差值小于预设影响度差值的两个自由度节点；

S820：若存在影响度差值小于所述预设影响度差值的两个自由度节点，输出第一关键节点和第二关键节点；

S830：以所述第一关键节点和所述第二关键节点对所述第一预设控制轨迹进行分段，输出分段轨迹，所述分段轨迹包括第一分段轨迹、第二分段轨迹和第三分段轨迹。

可选的，将对所述多个变化影响度中每两个变化影响度之间进行比对，筛选出影响度差值小于预设影响度差值且影响度最大的两个自由度节点，以此作为第一关键节点和第二关键节点，以所述第一关键节点和所述第二关键节点为基准，将所述第一预设控制轨迹进行分段，输出三个分段轨迹，包括第一分段轨迹、第二分段轨迹和第三分段轨迹，可将机器人按照不同的部分进行参数调整，以提高机器人的整体控制精度。

综上所述，本申请实施例至少具有如下技术效果：

本申请通过获取第一工业机器人的多个自由度节点，获取第一预设控制轨迹，确定基座位置坐标和次轴位置坐标；对多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点，以第一关键节点对第一预设控制轨迹进行分段，输出第一分段轨迹和第二分段轨迹；以基座位置坐标为起始坐标，次轴位置坐标为目标坐标，得到第一分段轨迹的m个姿态控制参数和第二分段轨迹的n个姿态控制参数，进行多轴分段控制。

达到了提高工业多轴机器人各轴间的协调控制精准度，进而提高机器人的工作效率和工作质量的技术效果。

实施例二

基于与前述实施例中一种工业多轴机器人的协调控制方法相同的发明构思，如图4所示，本申请提供了一种工业多轴机器人的协调控制***，本申请实施例中的***与方法实施例基于同样的发明构思。其中，所述***包括：

自由度节点获取模块11，所述自由度节点获取模块11用于获取第一工业机器人的多个自由度节点，并根据所述多个自由度节点对应的自由度区间，生成多个空间自由度，其中，所述多个空间自由度与所述多个自由度节点一一对应；

第一预设控制轨迹发送模块12，所述第一预设控制轨迹发送模块12用于向所述第一工业机器人的控制终端发送第一预设控制轨迹；

位置坐标确定模块13，所述位置坐标确定模块13用于确定所述第一工业机器人的基座位置坐标和次轴位置坐标，其中，所述次轴位置坐标为所述第一工业机器人执行末端空间姿态的自由度节点；

第一关键节点输出模块14，所述第一关键节点输出模块14用于对所述多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点；

分段轨迹输出模块15，所述分段轨迹输出模块15用于以所述第一关键节点对第一预设控制轨迹进行分段，输出分段轨迹，其中，所述分段轨迹包括第一分段轨迹和第二分段轨迹；

姿态控制参数输出模块16，所述姿态控制参数输出模块16用于以所述基座位置坐标为起始坐标，以所述次轴位置坐标为目标坐标，输出所述第一分段轨迹的m个姿态控制参数和基于所述第二分段轨迹的n个姿态控制参数；

多轴分段控制模块17，所述多轴分段控制模块17用于按照所述m个姿态控制参数和所述n个姿态控制参数对所述第一工业机器人进行多轴分段控制。

进一步的，所述第一关键节点输出模块14还用于执行以下步骤：

对所述多个自由度节点进行自由度控制数据采集，输出控制样本数据集，其中，所述控制样本数据集包括各个节点的控制参数，以及各个节点对应控制后姿态变化度；

按照所述控制样本数据集进行姿态变化影响评估，输出所述多个自由度节点一一对应的多个变化影响度；

根据所述多个变化影响度从所述多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点。

进一步的，所述姿态控制参数输出模块16还用于执行以下步骤：

按照所述第一关键节点与所述第一工业机器人的基座，确定m个自由度节点，其中，所述m个自由度节点中包括所述第一关键节点；

按照所述第一关键节点与所述第一工业机器人的执行末端，确定n个自由度节点；

以所述第一分段轨迹为目标，以所述m个自由度节点为控制变量，输出所述m个姿态控制参数；

以所述第二分段轨迹为目标，以所述n个自由度节点为控制变量，输出所述n个姿态控制参数。

进一步的，所述姿态控制参数输出模块16还用于执行以下步骤：

搭建姿态控制模型，其中，所述姿态控制模型包括旋转姿态控制模型和位移姿态控制模型，且所述旋转姿态控制模型和所述位移姿态控制模型相连接；

将所述第一分段轨迹和所述m个自由度节点输入所述姿态控制模型，输出m个自由度节点分别对应的角控制向量和位移控制向量，作为所述m个姿态控制参数输出；

其中，所述姿态控制模型对所述m个自由度节点为依次迭代控制，当上一自由度节点与下一自由度节点的偏差和最小化时，所述姿态控制模型收敛。

进一步的，所述姿态控制参数输出模块16还用于执行以下步骤：

获取所述第一分段轨迹中所述m个自由度节点姿态执行完成时，所述第一关键节点的实时位置坐标；

将所述实时位置坐标、所述第二分段轨迹和所述m个自由度节点输入所述姿态控制模型，输出n个自由度节点分别对应的角控制向量和位移控制向量，作为所述n个姿态控制参数输出。

进一步的，所述多轴分段控制模块17还用于执行以下步骤：

获取所述第二分段轨迹的初始位置坐标；

将所述初始位置坐标与所述实时位置坐标进行比对，当所述初始位置坐标与所述实时位置坐标偏差度大于预设偏差度，输出第一优化指令；

根据所述第一优化指令，采用分段优化算法对所述m个姿态控制参数和所述n个姿态控制参数进行优化，根据优化后的参数对所述第一工业机器人进行多轴分段控制。

进一步的，所述***还包括：

变化影响度判断模块，所述变化影响度判断模块用于对所述多个变化影响度中每两个变化影响度进行比对，判断是否存在影响度差值小于预设影响度差值的两个自由度节点；

关键节点输出模块，所述关键节点输出模块用于若存在影响度差值小于所述预设影响度差值的两个自由度节点，输出第一关键节点和第二关键节点；

分段轨迹输出模块，所述分段轨迹输出模块用于以所述第一关键节点和所述第二关键节点对所述第一预设控制轨迹进行分段，输出分段轨迹，所述分段轨迹包括第一分段轨迹、第二分段轨迹和第三分段轨迹。

需要说明的是，上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其他实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

本说明书和附图仅仅是本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种工业多轴机器人的协调控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一工业多轴机器人的多个自由度节点，并根据所述多个自由度节点对应的自由度区间，生成多个空间自由度，其中，所述多个空间自由度与所述多个自由度节点一一对应；

向所述第一工业多轴机器人的控制终端发送第一预设控制轨迹；

确定所述第一工业多轴机器人的基座位置坐标和次轴位置坐标，其中，所述次轴位置坐标为所述第一工业多轴机器人执行末端空间姿态的自由度节点；

对所述多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点；

以所述第一关键节点对第一预设控制轨迹进行分段，输出分段轨迹，其中，所述分段轨迹包括第一分段轨迹和第二分段轨迹，所述第一分段轨迹为机器人基座到所述第一关键节点部分的机械手臂运动轨迹，所述第二分段轨迹为机器人的所述第一关键节点到执行末端部分的机械手臂运动轨迹；

以所述基座位置坐标为起始坐标，以所述次轴位置坐标为目标坐标，输出所述第一分段轨迹的m个姿态控制参数和基于所述第二分段轨迹的n个姿态控制参数；

按照所述m个姿态控制参数和所述n个姿态控制参数对所述第一工业多轴机器人进行多轴分段控制；

其中，输出所述第一分段轨迹的m个姿态控制参数和基于所述第二分段轨迹的n个姿态控制参数，包括：

按照所述第一关键节点与所述第一工业多轴机器人的基座，确定m个自由度节点，其中，所述m个自由度节点中包括所述第一关键节点；

按照所述第一关键节点与所述第一工业多轴机器人的执行末端，确定n个自由度节点；

以所述第一分段轨迹为目标，以所述m个自由度节点为控制变量，输出所述m个姿态控制参数；

以所述第二分段轨迹为目标，以所述n个自由度节点为控制变量，输出所述n个姿态控制参数；

对所述多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点，方法包括：

对所述多个自由度节点进行自由度控制数据采集，输出控制样本数据集，其中，所述控制样本数据集包括各个节点的控制参数，以及各个节点对应控制后姿态变化度；

按照所述控制样本数据集进行姿态变化影响评估，输出所述多个自由度节点一一对应的多个变化影响度；

根据所述多个变化影响度从所述多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述多个变化影响度中每两个变化影响度进行比对，判断是否存在影响度差值小于预设影响度差值的两个自由度节点；

若存在影响度差值小于所述预设影响度差值的两个自由度节点，输出第一关键节点和第二关键节点；

以所述第一关键节点和所述第二关键节点对所述第一预设控制轨迹进行分段，输出分段轨迹，所述分段轨迹包括第一分段轨迹、第二分段轨迹和第三分段轨迹。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述m个自由度节点为控制变量，输出所述m个姿态控制参数，方法包括：

搭建姿态控制模型，其中，所述姿态控制模型包括旋转姿态控制模型和位移姿态控制模型，且所述旋转姿态控制模型和所述位移姿态控制模型相连接；

将所述第一分段轨迹和所述m个自由度节点输入所述姿态控制模型，输出m个自由度节点分别对应的角控制向量和位移控制向量，作为所述m个姿态控制参数输出；

其中，所述姿态控制模型对所述m个自由度节点为依次迭代控制，当上一自由度节点与下一自由度节点的偏差和最小化时，所述姿态控制模型收敛。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述第一分段轨迹中所述m个自由度节点姿态执行完成时，所述第一关键节点的实时位置坐标；

将所述实时位置坐标、所述第二分段轨迹和所述m个自由度节点输入所述姿态控制模型，输出n个自由度节点分别对应的角控制向量和位移控制向量，作为所述n个姿态控制参数输出。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述第二分段轨迹的初始位置坐标；

将所述初始位置坐标与所述实时位置坐标进行比对，当所述初始位置坐标与所述实时位置坐标偏差度大于预设偏差度，输出第一优化指令；

根据所述第一优化指令，采用分段优化算法对所述m个姿态控制参数和所述n个姿态控制参数进行优化，根据优化后的参数对所述第一工业多轴机器人进行多轴分段控制。

6.一种工业多轴机器人的协调控制***，其特征在于，所述***包括：

自由度节点获取模块，所述自由度节点获取模块用于获取第一工业多轴机器人的多个自由度节点，并根据所述多个自由度节点对应的自由度区间，生成多个空间自由度，其中，所述多个空间自由度与所述多个自由度节点一一对应；

第一预设控制轨迹发送模块，所述第一预设控制轨迹发送模块用于向所述第一工业多轴机器人的控制终端发送第一预设控制轨迹；

位置坐标确定模块，所述位置坐标确定模块用于确定所述第一工业多轴机器人的基座位置坐标和次轴位置坐标，其中，所述次轴位置坐标为所述第一工业多轴机器人执行末端空间姿态的自由度节点；

第一关键节点输出模块，所述第一关键节点输出模块用于对所述多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点；

分段轨迹输出模块，所述分段轨迹输出模块用于以所述第一关键节点对第一预设控制轨迹进行分段，输出分段轨迹，其中，所述分段轨迹包括第一分段轨迹和第二分段轨迹，所述第一分段轨迹为机器人基座到所述第一关键节点部分的机械手臂运动轨迹，所述第二分段轨迹为机器人的所述第一关键节点到执行末端部分的机械手臂运动轨迹；

姿态控制参数输出模块，所述姿态控制参数输出模块用于以所述基座位置坐标为起始坐标，以所述次轴位置坐标为目标坐标，输出所述第一分段轨迹的m个姿态控制参数和基于所述第二分段轨迹的n个姿态控制参数；

多轴分段控制模块，所述多轴分段控制模块用于按照所述m个姿态控制参数和所述n个姿态控制参数对所述第一工业多轴机器人进行多轴分段控制；

所述姿态控制参数输出模块还用于执行以下步骤：

按照所述第一关键节点与所述第一工业多轴机器人的基座，确定m个自由度节点，其中，所述m个自由度节点中包括所述第一关键节点；

按照所述第一关键节点与所述第一工业多轴机器人的执行末端，确定n个自由度节点；

以所述第一分段轨迹为目标，以所述m个自由度节点为控制变量，输出所述m个姿态控制参数；

以所述第二分段轨迹为目标，以所述n个自由度节点为控制变量，输出所述n个姿态控制参数；

所述第一关键节点输出模块还用于执行以下步骤：

对所述多个自由度节点进行自由度控制数据采集，输出控制样本数据集，其中，所述控制样本数据集包括各个节点的控制参数，以及各个节点对应控制后姿态变化度；

按照所述控制样本数据集进行姿态变化影响评估，输出所述多个自由度节点一一对应的多个变化影响度；

根据所述多个变化影响度从所述多个自由度节点进行关键节点识别，输出第一关键节点。