CN107486860A - 一种工程机械机械臂的控制方法 - Google Patents

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    • B25J9/1633—Programme controls characterised by the control loop compliant, force, torque control, e.g. combined with position control

Abstract

本发明公开了一种工程机械机械臂的控制方法，包括如下步骤：确定机械臂端部安装的机械手的初始坐标方位；确定机械臂端部安装的机械手运动到目标位置后的坐标方位；将上述两个坐标方位的数据信息输入计算机，通过计算机计算出机械臂内各臂节需要移动的位移信息；将上述各臂节的位移信息发送至各臂节的控制系统。有益效果在于：该工程机械机械臂的控制方法采用同时控制机械臂内所有臂节同步动作的方式进行机械臂的调节，大幅缩短了调节控制时间，显著同时调节控制速度，效率高，实用性好，而且整个控制过程中完全由计算机进行计算分析并由个臂节的控制系统进行控制，控制过程简单、快捷，响应速度快。

Description

一种工程机械机械臂的控制方法
技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种工程机械机械臂的控制方法。
背景技术
随着技术的发展，机械臂越来越多地应用于工程机械中。而且在各种工程机械中，机械臂往往由多个臂节组成，因此，对于机械臂的控制，传统的控制方式是由操作人员为计算机设定程序，由计算机对机械臂的各臂节单独分步进行控制，即一个臂节调整完毕后再进行下一个臂节的调节，直至机械臂的整体从初始姿态运动到目标姿态位置，这种控制方式不仅耗时较长，速度慢，效率低，而且控制过程较为复杂，实用性不强。针对上述的控制方式中存在的不足，可以设计一种新型的工程机械机械臂的控制方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种工程机械机械臂的控制方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种工程机械机械臂的控制方法，包括如下步骤：
a确定机械臂端部安装的机械手的初始坐标方位；
b确定机械臂端部安装的机械手运动到目标位置后的坐标方位；
c将上述两个坐标方位的数据信息输入计算机，通过计算机计算出机械臂内各臂节需要移动的位移信息；
d将上述各臂节的位移信息发送至各臂节的控制系统；
e各臂节的控制系统根据位移信息分别控制各臂节的驱动机构驱动各臂节同步位移，直至机械手运动到目标位置。
其中，步骤a中机械手的初始坐标方位的确定可通过物体识别、相机标定、平面物体检测等方法完成。
其中，步骤b中机械手运动到目标位置后的坐标方位一般设计为固定值，在实际控制中，直接将该坐标方位值写入计算机中，当机械手的目标位置发生变化时，计算机内相应数值也需要做同步修改。
其中，步骤c中计算机根据机械手的初始坐标方位信息和目标位置的坐标方位信息计算出机械臂内各臂节需要单独移动的位移，即机械臂内各臂节的位移叠加后刚好使机械手从初始位置移动到目标位置。
其中，步骤d中，计算机将计算出的位移信息实时传递给各个臂节的控制系统，机械臂内各个臂节的控制系统可控制各个臂节的驱动结构驱动臂节根据位移轨迹动作。
其中，步骤e中机械臂内各个臂节的动作是同时进行的；
其中，每个臂节完成自身的位移任务后即停止动作。
有益效果在于：该工程机械机械臂的控制方法采用同时控制机械臂内所有臂节同步动作的方式进行机械臂的调节，大幅缩短了调节控制时间，显著同时调节控制速度，效率高，实用性好，而且整个控制过程中完全由计算机进行计算分析并由个臂节的控制系统进行控制，控制过程简单、快捷，响应速度快。
附图说明
图1是本发明所述一种工程机械机械臂的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种工程机械机械臂的控制方法，包括如下步骤：
步骤S1、确定机械臂端部安装的机械手的初始坐标方位，初始坐标方位值应能够随时随地被获取；
步骤S2、确定机械臂端部安装的机械手运动到目标位置后的坐标方位，目标位置后的坐标方位一般设计为固定值，在实际控制中，直接将该坐标方位值写入计算机中，当机械手的目标位置发生变化时，计算机内相应数值也需要做同步修改；
S3、将上述两个坐标方位的数据信息输入计算机，通过计算机计算出机械臂内各臂节需要移动的位移信息，采用计算机分析计算速度快，误差小，精度高；
S4、将上述各臂节的位移信息发送至各臂节的控制系统，各臂节的控制系统相互独立，且各臂节的控制系统只接受计算机发送的指令信息，相互之间无交集；
S5、各臂节的控制系统根据位移信息分别控制各臂节的驱动机构驱动各臂节同步位移，直至机械手运动到目标位置，若一次控制后机械手没有到达目标位置，可依据此时机械手所处的坐标方位为新的初始坐标方位进行二次控制，直至机械手移动至目标位置。
在本实施例中，步骤a中机械手的初始坐标方位的确定可通过物体识别、相机标定、平面物体检测等方法完成，上述方法均为现有技术，技术成熟可靠，使用成本低。
在本实施例中，步骤b中机械手运动到目标位置后的坐标方位一般设计为固定值，在实际控制中，直接将该坐标方位值写入计算机中，当机械手的目标位置发生变化时，计算机内相应数值也需要做同步修改，当一次控制后机械手没有到达目标位置，可依据此时机械手所处的坐标方位为新的初始坐标方位进行二次控制时，无需修改计算机内相应数值，此时可手动为计算机输入初始坐标方位值。
在本实施例中，步骤c中计算机根据机械手的初始坐标方位信息和目标位置的坐标方位信息计算出机械臂内各臂节需要单独移动的位移，即机械臂内各臂节的位移叠加后刚好使机械手从初始位置移动到目标位置。
在本实施例中，步骤d中，计算机将计算出的位移信息实时传递给各个臂节的控制系统，机械臂内各个臂节的控制系统可控制各个臂节的驱动结构驱动臂节根据位移轨迹动作。
在本实施例中，步骤e中机械臂内各个臂节的动作是同时进行的；同时进行可确保控制过程用时最短，效率最高，
其中，每个臂节完成自身的位移任务后即停止动作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (6)

1.一种工程机械机械臂的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
a确定机械臂端部安装的机械手的初始坐标方位；
b确定机械臂端部安装的机械手运动到目标位置后的坐标方位；
c将上述两个坐标方位的数据信息输入计算机，通过计算机计算出机械臂内各臂节需要移动的位移信息；
d将上述各臂节的位移信息发送至各臂节的控制系统；
e各臂节的控制系统根据位移信息分别控制各臂节的驱动机构驱动各臂节同步位移，直至机械手运动到目标位置。
2.根据权利要求1所述的一种工程机械机械臂的控制方法，其特征在于：步骤a中机械手的初始坐标方位的确定可通过物体识别、相机标定、平面物体检测等方法完成。
3.根据权利要求1所述的一种工程机械机械臂的控制方法，其特征在于：步骤b中机械手运动到目标位置后的坐标方位一般设计为固定值，在实际控制中，直接将该坐标方位值写入计算机中，当机械手的目标位置发生变化时，计算机内相应数值也需要做同步修改。
4.根据权利要求1所述的一种工程机械机械臂的控制方法，其特征在于：步骤c中计算机根据机械手的初始坐标方位信息和目标位置的坐标方位信息计算出机械臂内各臂节需要单独移动的位移，即机械臂内各臂节的位移叠加后刚好使机械手从初始位置移动到目标位置。
5.根据权利要求1所述的一种工程机械机械臂的控制方法，其特征在于：步骤d中，计算机将计算出的位移信息实时传递给各个臂节的控制系统，机械臂内各个臂节的控制系统可控制各个臂节的驱动结构驱动臂节根据位移轨迹动作。
6.根据权利要求1所述的一种工程机械机械臂的控制方法，其特征在于：步骤e中机械臂内各个臂节的动作是同时进行的；
其中，每个臂节完成自身的位移任务后即停止动作。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108782797A (zh) * 2018-06-15 2018-11-13 广东工业大学 臂式炒茶机翻炒茶叶的控制方法和臂式炒茶机
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