CN117921683B - 关节机器人及其控制方法、装置和可读存储介质 - Google Patents

关节机器人及其控制方法、装置和可读存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN117921683B
CN117921683B CN202410310250.9A CN202410310250A CN117921683B CN 117921683 B CN117921683 B CN 117921683B CN 202410310250 A CN202410310250 A CN 202410310250A CN 117921683 B CN117921683 B CN 117921683B
Authority
CN
China
Prior art keywords
joint
angle
flag bit
angle difference
difference value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202410310250.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117921683A (zh
Inventor
张郢
袁晗
叶威
黄大榕
骆勇骏
梁海星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Robot Manufacturing Shanghai Co Ltd
KUKA Robotics Guangdong Co Ltd
Original Assignee
KUKA Robot Manufacturing Shanghai Co Ltd
KUKA Robotics Guangdong Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Robot Manufacturing Shanghai Co Ltd, KUKA Robotics Guangdong Co Ltd filed Critical KUKA Robot Manufacturing Shanghai Co Ltd
Priority to CN202410310250.9A priority Critical patent/CN117921683B/zh
Publication of CN117921683A publication Critical patent/CN117921683A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117921683B publication Critical patent/CN117921683B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/161—Hardware, e.g. neural networks, fuzzy logic, interfaces, processor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1661—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by task planning, object-oriented languages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明提供了一种关节机器人及其控制方法、装置和可读存储介质，涉及控制技术领域，关节机器人包括末端关节，关节机器人的控制方法包括：获取末端关节的第一关节角度，第一关节角度是基于笛卡尔空间中终点位置确定的关节角度；获取末端关节的起点关节角度；确定第一关节角度与起点关节角度的第一角度差值；在第一角度差值等于零的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度；在第一角度差值不等于零的情况下，更新第一关节角度，以及在更新后的第一角度差值等于零的情况下，将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。在此过程中，可以预测末端关节的旋转方向，减少因线束缠绕对关节机器人的运行所带来的影响。

Description

关节机器人及其控制方法、装置和可读存储介质
技术领域
本发明涉及控制技术领域，具体而言，涉及一种关节机器人及其控制方法、装置和可读存储介质。
背景技术
关节机器人在自动化生产中被广泛使用，尤其是应用于装配作业的机器人手臂（Selective Compliance Assembly Robot Arm，SCARA）机器人，其被广泛应用到装配、包装、搬运和加工这一类工作场景，以便提高生产效率和产品质量。
机械手按最短的路径到达目标位（Point to Point，PTP）的运动方式被广泛应用于生产工艺流程中。同时，由于工艺需要，PTP运动的点位往往会以笛卡尔空间的点位进行下发。
对于笛卡尔空间的点位，需要进行转换成关节点位才能进行PTP运动规划，但由于SCARA机器人的同一笛卡尔空间位置可能对应多组关节点位，且往往末端的可达角度为±360°，因此末端关节的关节角度存在多种可能性，容易造成线束缠绕的情况。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一个方面在于，提供了一种关节机器人的控制方法。
本发明的第二个方面在于，提供了一种关节机器人的控制装置。
本发明的第三个方面在于，提供了另一种关节机器人的控制装置。
本发明的第四个方面在于，提供了一种可读存储介质。
本发明的第五个方面在于，提供了一种关节机器人。
有鉴于此，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种关节机器人的控制方法，关节机器人包括末端关节，关节机器人的控制方法包括：获取末端关节的第一关节角度，第一关节角度是基于笛卡尔空间中终点位置确定的关节角度；获取末端关节的起点关节角度；确定第一关节角度与起点关节角度的第一角度差值；在第一角度差值等于零的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度；在第一角度差值不等于零的情况下，更新第一关节角度，以及在更新后的第一角度差值等于零的情况下，将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。
本发明的技术方案提出了一种关节机器人的控制方法，通过运行上述关节机器人的控制方法，可以使得末端关节的旋转方向变得可预测，进而可以提前与工艺示教流程进行比对，从而确定是否会出现线束缠绕。在此过程中，可以在存在线束缠绕的情况下，及时对关节机器人的工作轨迹重新进行规划，减少因线束缠绕对关节机器人的运行所带来的影响。
其中，末端关节可以理解为关节机器人中用于与末端执行器相连接的关节。
本发明的技术方案是基于以下原理实现地，具体地，通常情况下，末端关节是基于笛卡尔空间下的点位进行控制的，而在实际控制过程中，需要将笛卡尔空间下的点位转换成关节点位才能实现控制，但一个笛卡尔空间下的点位可能存在多组关节点位。同时，末端关节的可达角度为±360°，使得末端关节的关节角度存在多种可能性。
在本发明的技术方案中，由于第一关节角度是基于笛卡尔空间中终点位置确定的关节角度，其是关节机器人在终端位置处达到期望姿态时末端关节的关节角度。若第一关节角度与起点关节角度所确定的第一角度差值为零，则认为末端关节无需进行旋转。而末端关节是在指令下进行控制的，故将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度，此时目标关节角度与第一关节角度相同，末端关节无需旋转的控制。
在上述技术方案中，目标关节角度，可以理解为终点关节角度，也即，在笛卡尔空间中终点位置处，末端关节相对于基座的旋转角度为第一旋转角度的情况下，末端关节需要达到的角度。
在一些技术方案中，可选地，起点关节角度是末端关节的初始参数，其可以在关节机器人受控之前，通过读取关节机器人的控制参数得到。
在一些技术方案中，可选地，起点关节角度可以是由用户进行设定，其具体取值，在此不再进行赘述。
在上述技术方案中，在第一角度差值不等于零的情况下，认为末端关节需要进行旋转，此时，通过更新第一关节角度，使得在将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度的情况下，末端关节的旋转方向与末端关节相对基座的姿态变换方向一致，以此来使得用户提前知悉是否会出现线束缠绕，进而在存在线束缠绕的情况下，及时对关节机器人的运行进行控制，以消除线束缠绕所带来的影响。
另外，本发明提出的关节机器人的控制方法还具有以下附加技术特征。
在一些技术方案中，可选地，在第一角度差值不等于零的情况下，更新第一关节角度，具体包括：在第一角度差值不等于零的情况下，获取第一角度差值的标志位；在第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同的情况下，确定2π与第二角度差值的标志位的乘积值；将第一关节角度与乘积值的和值作为更新后的第一关节角度；其中，第二角度差值是第一旋转角度与第二旋转角度的角度差值，第一旋转角度是在笛卡尔空间中终点位置处末端关节相对基座的旋转角度，第二旋转角度是在笛卡尔空间中起点位置处末端关节相对基座的旋转角度。
在该技术方案中，在获取得到第一角度差值的标志位之后，可以知悉末端关节的旋转方向，此时，将第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位进行比较，以便知悉末端关节的旋转方向与末端关节相对基座的姿态变换方向是否一致，进而在两者不一致的情况下，认为末端关节的旋转方向与末端关节相对基座的姿态变换方向不一致，此时以第二角度差值的标志位作为参考对第一关节角度进行更新。
在上述技术方案中，通过更新第一关节角度，以便构建多种适合当前情况的关节角度，以便重新判断第一角度差值是否为零，以此来查找得到适合的第一关节角度，从而将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。
具体地，2π是末端关节旋转一周所对应的旋转角度，通过将其作为第一关节角度的调节参数，以便对第一关节角度以整圈的调整方式进行调整，可以确保本发明的上述技术方案不改变末端关节姿态的前提下，实现第一关节角度的更新。
在此过程中，可以有效确认关节机器人的末端关节的旋转方向，提前判断是否会发生如线束缠绕或与周围环境发生干涉的情况，降低造成生产工艺流程停机的可能性，提高生产效率，提高用户使用的友好度。
在一些技术方案中，第一旋转角度和第二旋转角度是笛卡尔空间下围绕Z轴旋转的角度，也即翻滚角。
在一些技术方案中，可选地，关节机器人的控制方法还包括：在第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。
在第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同的情况下，认为末端关节的旋转方向与末端关节相对基座的姿态变换方向一致，此时，认为不会出现线束缠绕。
基于此，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度，以便使得关节机器人能够以给定的目标关节角度运行。
在一些技术方案中，可选地，第一角度差值的标志位包括第一标志位或第二标志位，第一标志位表示第一关节角度减去起点关节角度后的结果为正，第二标志位表示第一关节角度减去起点关节角度后的结果为负；第二角度差值的标志位包括第三标志位或第四标志位，第三标志位表示第一旋转角度减去第二旋转角度后的结果为正，第四标志位表示第一旋转角度减去第二旋转角度后的结果为负；基于第一角度差值的标志位为第一标志位，第二角度差值的标志位为第三标志位，或基于第一角度差值的标志位为第二标志位，第二角度差值的标志位为第四标志位，确定第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同；基于第一角度差值的标志位为第一标志位，第二角度差值的标志位为第四标志位，或基于第一角度差值的标志位为第二标志位，第二角度差值的标志位为第三标志位，确定第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同。
在一些技术方案中，可选地，第一标志位可以理解为正负符号中的正符号，第二标志位是正负符号中的负符号。
示例性地，第一标志位表达为“+”，第二标志位表达为“-”。
在一些技术方案中，可选地，第三标志位可以理解为正负符号中的正符号，第四标志位是正负符号中的负符号。
示例性地，第三标志位表达为“+”，第四标志位表达为“-”。
基于此，在第一角度差值的标志位和第二角度差值的标志位同时为“+”或同时为“-”，则认为第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同。
反之，在第一角度差值的标志位和第二角度差值的标志位中的一个为“+”，另一个为“-”，则认为第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同。
在一些技术方案中，可选地，关节机器人的控制方法还包括：获取第二角度差值；在第二角度差值等于零的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度；在第二角度差值不等于零的情况下，获取末端关节的第一关节角度。
在该技术方案中，在第二角度差值为零的情况下，此时无法对末端关节相对基座的旋转方向进行判定，此时，通过将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度，以便为末端关节选取最短路径的控制策略。
而对于第二角度差值不等于零的情况下，可以利用第二角度差值对应的标志位来知悉末端关节相对基座的旋转方向，进而获取末端关节的第一关节角度，并以此来对末端关节的目标关节角度进行指定，从而在存在线束缠绕的情况下，及时对关节机器人的运行进行控制，以消除线束缠绕所带来的影响。
在此过程中，能够筛选出一部分无法识别的场景，进而减少无法识别场景下给出的目标关节角度所造成的线束缠绕。
在一些技术方案中，可选地，获取末端关节的第一关节角度，具体包括：获取在终点位置，末端关节相对基座的位姿信息；对位姿信息进行逆运动学求解，以得到第一关节角度。
在该技术方案中，逆运动学是指在已知末端执行器在参考坐标系中的初始位姿和终点位姿，求取各关节角矢量。
在此过程中，关节机器人逐点进行运动学逆解运算，并将矢量分解到关节机器人的各个关节。
在此过程中，可以使得第一关节角度与起点位置和终点位置所确定的规划路径相匹配，以便减少因第一关节角度与规划路径不匹配所造成的线束缠绕。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种关节机器人的控制装置，关节机器人包括末端关节，关节机器人的控制装置包括：获取单元，用于获取末端关节的第一关节角度，第一关节角度是基于笛卡尔空间中终点位置确定的关节角度；以及获取末端关节的起点关节角度；确定单元，用于确定第一关节角度与起点关节角度的第一角度差值；处理单元，用于在第一角度差值等于零的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度；在第一角度差值不等于零的情况下，更新第一关节角度，以及在更新后的第一角度差值等于零的情况下，将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。
本发明的技术方案提出了一种关节机器人的控制装置，可以使得末端关节的旋转方向变得可预测，进而可以提前与工艺示教流程进行比对，从而确定是否会出现线束缠绕。在此过程中，可以在存在线束缠绕的情况下，及时对关节机器人的工作轨迹重新进行规划，减少因线束缠绕对关节机器人的运行所带来的影响。
其中，末端关节可以理解为关节机器人中用于与末端执行器相连接的关节。
本发明的技术方案是基于以下原理实现地，具体地，通常情况下，末端关节是基于笛卡尔空间下的点位进行控制的，而在实际控制过程中，需要将笛卡尔空间下的点位转换成关节点位才能实现控制，但一个笛卡尔空间下的点位可能存在多组关节点位。同时，末端关节的可达角度为±360°，使得末端关节的关节角度存在多种可能性。
在本发明的技术方案中，由于第一关节角度是基于笛卡尔空间中终点位置确定的关节角度，其是关节机器人在终端位置处达到期望姿态时末端关节的关节角度。若第一关节角度与起点关节角度所确定的第一角度差值为零，则认为末端关节无需进行旋转。而末端关节是在指令下进行控制的，故将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度，此时目标关节角度与第一关节角度相同，末端关节无需旋转的控制。
在上述技术方案中，目标关节角度，可以理解为终点关节角度，也即，在笛卡尔空间中终点位置处，末端关节相对于基座的旋转角度为第一旋转角度的情况下，末端关节需要达到的角度。
在一些技术方案中，可选地，起点关节角度是末端关节的初始参数，其可以在关节机器人受控之前，通过读取关节机器人的控制参数得到。
在一些技术方案中，可选地，起点关节角度可以是由用户进行设定，其具体取值，在此不再进行赘述。
在上述技术方案中，在第一角度差值不等于零的情况下，认为末端关节需要进行旋转，此时，通过更新第一关节角度，使得在将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度的情况下，末端关节的旋转方向与末端关节相对基座的姿态变换方向一致，以此来使得用户提前知悉是否会出现线束缠绕，进而在存在线束缠绕的情况下，及时对关节机器人的运行进行控制，以消除线束缠绕所带来的影响。
另外，本发明提出的关节机器人的控制装置还具有以下附加技术特征。
在一些技术方案中，可选地，处理单元，具体用于：在第一角度差值不等于零的情况下，获取第一角度差值的标志位；在第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同的情况下，确定2π与第二角度差值的标志位的乘积值；将第一关节角度与乘积值的和值作为更新后的第一关节角度；其中，第二角度差值是第一旋转角度与第二旋转角度的角度差值，第一旋转角度是在笛卡尔空间中终点位置处末端关节相对基座的旋转角度，第二旋转角度是在笛卡尔空间中起点位置处末端关节相对基座的旋转角度。
在该技术方案中，在获取得到第一角度差值的标志位之后，可以知悉末端关节的旋转方向，此时，将第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位进行比较，以便知悉末端关节的旋转方向与末端关节相对基座的姿态变换方向是否一致，进而在两者不一致的情况下，认为末端关节的旋转方向与末端关节相对基座的姿态变换方向不一致，此时以第二角度差值的标志位作为参考对第一关节角度进行更新。
在上述技术方案中，通过更新第一关节角度，以便构建多种适合当前情况的关节角度，以便重新判断第一角度差值是否为零，以此来查找得到适合的第一关节角度，从而将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。
具体地，2π是末端关节旋转一周所对应的旋转角度，通过将其作为第一关节角度的调节参数，以便对第一关节角度以整圈的调整方式进行调整，可以确保本发明的上述技术方案不改变末端关节姿态的前提下，实现第一关节角度的更新。
在此过程中，可以有效确认关节机器人的末端关节的旋转方向，提前判断是否会发生如线束缠绕或与周围环境发生干涉的情况，降低造成生产工艺流程停机的可能性，提高生产效率，提高用户使用的友好度。
在一些技术方案中，第一旋转角度和第二旋转角度是笛卡尔空间下围绕Z轴旋转的角度，也即翻滚角。
在一些技术方案中，可选地，处理单元，还用于：在第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。
在第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同的情况下，认为末端关节的旋转方向与末端关节相对基座的姿态变换方向一致，此时，认为不会出现线束缠绕。
基于此，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度，以便使得关节机器人能够以给定的目标关节角度运行。
在一些技术方案中，可选地，第一角度差值的标志位包括第一标志位或第二标志位，第一标志位表示第一关节角度减去起点关节角度后的结果为正，第二标志位表示第一关节角度减去起点关节角度后的结果为负；第二角度差值的标志位包括第三标志位或第四标志位，第三标志位表示第一旋转角度减去第二旋转角度后的结果为正，第四标志位表示第一旋转角度减去第二旋转角度后的结果为负；处理单元，具体用于：基于第一角度差值的标志位为第一标志位，第二角度差值的标志位为第三标志位，或基于第一角度差值的标志位为第二标志位，第二角度差值的标志位为第四标志位，确定第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同；基于第一角度差值的标志位为第一标志位，第二角度差值的标志位为第四标志位，或基于第一角度差值的标志位为第二标志位，第二角度差值的标志位为第三标志位，确定第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同。
在一些技术方案中，可选地，第一标志位可以理解为正负符号中的正符号，第二标志位是正负符号中的负符号。
示例性地，第一标志位表达为“+”，第二标志位表达为“-”。
在一些技术方案中，可选地，第三标志位可以理解为正负符号中的正符号，第四标志位是正负符号中的负符号。
示例性地，第三标志位表达为“+”，第四标志位表达为“-”。
基于此，在第一角度差值的标志位和第二角度差值的标志位同时为“+”或同时为“-”，则认为第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同。
反之，在第一角度差值的标志位和第二角度差值的标志位中的一个为“+”，另一个为“-”，则认为第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同。
在一些技术方案中，可选地，获取单元，还用于：获取第二角度差值；在第二角度差值等于零的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度；在第二角度差值不等于零的情况下，获取末端关节的第一关节角度。
在该技术方案中，在第二角度差值为零的情况下，此时无法对末端关节相对基座的旋转方向进行判定，此时，通过将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度，以便为末端关节选取最短路径的控制策略。
而对于第二角度差值不等于零的情况下，可以利用第二角度差值对应的标志位来知悉末端关节相对基座的旋转方向，进而获取末端关节的第一关节角度，并以此来对末端关节的目标关节角度进行指定，从而在存在线束缠绕的情况下，及时对关节机器人的运行进行控制，以消除线束缠绕所带来的影响。
在此过程中，能够筛选出一部分无法识别的场景，进而减少无法识别场景下给出的目标关节角度所造成的线束缠绕。
在一些技术方案中，可选地，获取单元，具体用于：获取在终点位置，末端关节相对基座的位姿信息；对位姿信息进行逆运动学求解，以得到第一关节角度。
在该技术方案中，逆运动学是指在已知末端执行器在参考坐标系中的初始位姿和终点位姿，求取各关节角矢量。
在此过程中，关节机器人逐点进行运动学逆解运算，并将矢量分解到关节机器人的各个关节。
在此过程中，可以使得第一关节角度与起点位置和终点位置所确定的规划路径相匹配，以便减少因第一关节角度与规划路径不匹配所造成的线束缠绕。
根据本发明的第三个方面，本发明提供了另一种关节机器人的控制装置，包括处理器和存储器，存储器存储可在处理器上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述中任一项的关节机器人的控制方法的步骤。
根据本发明的第四个方面，本发明提供了一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述中任一项的关节机器人的控制方法的步骤。
根据本发明的第五个方面，本发明提供了一种关节机器人，包括：如上述任一关节机器人的控制装置；和/或如上述可读存储介质。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了本发明实施例中一种关节机器人的控制方法的流程示意图之一；
图2示出了本发明实施例中一种关节机器人的示意框图；
图3示出了本发明实施例中一种关节机器人的控制方法的流程示意图之二；
图4示出了本发明实施例中一种关节机器人的控制装置的示意框图；
图5示出了本发明实施例中另一种关节机器人的控制装置的示意框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本申请的一个实施例中，如图1和图2所示，提供了一种关节机器人的控制方法，关节机器人200包括末端关节202，关节机器人的控制方法包括：
步骤102，获取末端关节的第一关节角度，第一关节角度是基于笛卡尔空间中终点位置确定的关节角度；
步骤104，获取末端关节的起点关节角度；
步骤106，确定第一关节角度与起点关节角度的第一角度差值；
步骤108，在第一角度差值等于零的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度；
步骤110，在第一角度差值不等于零的情况下，更新第一关节角度，以及在更新后的第一角度差值等于零的情况下，将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。
本发明的实施例提出了一种关节机器人的控制方法，通过运行上述关节机器人的控制方法，可以使得末端关节的旋转方向变得可预测，进而可以提前与工艺示教流程进行比对，从而确定是否会出现线束缠绕。在此过程中，可以在存在线束缠绕的情况下，及时对关节机器人的工作轨迹重新进行规划，减少因线束缠绕对关节机器人的运行所带来的影响。
其中，末端关节可以理解为关节机器人中用于与末端执行器相连接的关节。
本发明的实施例是基于以下原理实现地，具体地，通常情况下，末端关节是基于笛卡尔空间下的点位进行控制的，而在实际控制过程中，需要将笛卡尔空间下的点位转换成关节点位才能实现控制，但一个笛卡尔空间下的点位可能存在多组关节点位。同时，末端关节的可达角度为±360°，使得末端关节的关节角度存在多种可能性。
在本发明的实施例中，由于第一关节角度是基于笛卡尔空间中终点位置确定的关节角度，其是关节机器人在终端位置处达到期望姿态时末端关节的关节角度。若第一关节角度与起点关节角度所确定的第一角度差值为零，则认为末端关节无需进行旋转。而末端关节是在指令下进行控制的，故将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度，此时目标关节角度与第一关节角度相同，末端关节无需旋转的控制。
在上述实施例中，目标关节角度，可以理解为终点关节角度，也即，在笛卡尔空间中终点位置处，末端关节相对于基座204的旋转角度为第一旋转角度的情况下，末端关节需要达到的角度。
在一些实施例中，可选地，起点关节角度是末端关节的初始参数，其可以在关节机器人受控之前，通过读取关节机器人的控制参数得到。
在一些实施例中，可选地，起点关节角度可以是由用户进行设定，其具体取值，在此不再进行赘述。
在上述实施例中，在第一角度差值不等于零的情况下，认为末端关节需要进行旋转，此时，通过更新第一关节角度，使得在将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度的情况下，末端关节的旋转方向与末端关节相对基座204的姿态变换方向一致，以此来使得用户提前知悉是否会出现线束缠绕，进而在存在线束缠绕的情况下，及时对关节机器人的运行进行控制，以消除线束缠绕所带来的影响。
在一些实施例中，可选地，在第一角度差值不等于零的情况下，更新第一关节角度，具体包括：在第一角度差值不等于零的情况下，获取第一角度差值的标志位；在第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同的情况下，确定2π与第二角度差值的标志位的乘积值；将第一关节角度与乘积值的和值作为更新后的第一关节角度；其中，第二角度差值是第一旋转角度与第二旋转角度的角度差值，第一旋转角度是在笛卡尔空间中终点位置处末端关节相对基座204的旋转角度，第二旋转角度是在笛卡尔空间中起点位置处末端关节相对基座204的旋转角度。
在该实施例中，在获取得到第一角度差值的标志位之后，可以知悉末端关节的旋转方向，此时，将第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位进行比较，以便知悉末端关节的旋转方向与末端关节相对基座204的姿态变换方向是否一致，进而在两者不一致的情况下，认为末端关节的旋转方向与末端关节相对基座204的姿态变换方向不一致，此时以第二角度差值的标志位作为参考对第一关节角度进行更新。
在上述实施例中，通过更新第一关节角度，以便构建多种适合当前情况的关节角度，以便重新判断第一角度差值是否为零，以此来查找得到适合的第一关节角度，从而将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。
具体地，2π是末端关节旋转一周所对应的旋转角度，通过将其作为第一关节角度的调节参数，以便对第一关节角度以整圈的调整方式进行调整，可以确保本发明的上述实施例不改变末端关节姿态的前提下，实现第一关节角度的更新。
在此过程中，可以有效确认关节机器人的末端关节的旋转方向，提前判断是否会发生如线束缠绕或与周围环境发生干涉的情况，降低造成生产工艺流程停机的可能性，提高生产效率，提高用户使用的友好度。
在一些实施例中，第一旋转角度和第二旋转角度是笛卡尔空间下围绕Z轴旋转的角度，也即翻滚角。
在一些实施例中，可选地，关节机器人的控制方法还包括：在第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。
在第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同的情况下，认为末端关节的旋转方向与末端关节相对基座204的姿态变换方向一致，此时，认为不会出现线束缠绕。
基于此，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度，以便使得关节机器人能够以给定的目标关节角度运行。
在一些实施例中，可选地，第一角度差值的标志位包括第一标志位或第二标志位，第一标志位表示第一关节角度减去起点关节角度后的结果为正，第二标志位表示第一关节角度减去起点关节角度后的结果为负；第二角度差值的标志位包括第三标志位或第四标志位，第三标志位表示第一旋转角度减去第二旋转角度后的结果为正，第四标志位表示第一旋转角度减去第二旋转角度后的结果为负；基于第一角度差值的标志位为第一标志位，第二角度差值的标志位为第三标志位，或基于第一角度差值的标志位为第二标志位，第二角度差值的标志位为第四标志位，确定第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同；基于第一角度差值的标志位为第一标志位，第二角度差值的标志位为第四标志位，或基于第一角度差值的标志位为第二标志位，第二角度差值的标志位为第三标志位，确定第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同。
在一些实施例中，可选地，第一标志位可以理解为正负符号中的正符号，第二标志位是正负符号中的负符号。
示例性地，第一标志位表达为“+”，第二标志位表达为“-”。
在一些实施例中，可选地，第三标志位可以理解为正负符号中的正符号，第四标志位是正负符号中的负符号。
示例性地，第三标志位表达为“+”，第四标志位表达为“-”。
基于此，在第一角度差值的标志位和第二角度差值的标志位同时为“+”或同时为“-”，则认为第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同。
反之，在第一角度差值的标志位和第二角度差值的标志位中的一个为“+”，另一个为“-”，则认为第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同。
在一些实施例中，可选地，关节机器人的控制方法还包括：获取第二角度差值；在第二角度差值等于零的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度；在第二角度差值不等于零的情况下，获取末端关节的第一关节角度。
在该实施例中，在第二角度差值为零的情况下，此时无法对末端关节相对基座204的旋转方向进行判定，此时，通过将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度，以便为末端关节选取最短路径的控制策略。
而对于第二角度差值不等于零的情况下，可以利用第二角度差值对应的标志位来知悉末端关节相对基座204的旋转方向，进而获取末端关节的第一关节角度，并以此来对末端关节的目标关节角度进行指定，从而在存在线束缠绕的情况下，及时对关节机器人的运行进行控制，以消除线束缠绕所带来的影响。
在此过程中，能够筛选出一部分无法识别的场景，进而减少无法识别场景下给出的目标关节角度所造成的线束缠绕。
在一些实施例中，可选地，获取末端关节的第一关节角度，具体包括：获取在终点位置，末端关节相对基座的位姿信息；对位姿信息进行逆运动学求解，以得到第一关节角度。
在该实施例中，逆运动学是指在已知末端执行器在参考坐标系中的初始位姿和终点位姿，求取各关节角矢量。
在此过程中，关节机器人逐点进行运动学逆解运算，并将矢量分解到关节机器人的各个关节。
在此过程中，可以使得第一关节角度与起点位置和终点位置所确定的规划路径相匹配，以便减少因第一关节角度与规划路径不匹配所造成的线束缠绕。
在一些实施例中，可选地，关节机器人为SCARA机器人，则SCARA机器人的控制方法包括以下步骤：
步骤一：记录用户给定的SCARA机器人笛卡尔空间终点的PTP运动的旋转Rolltarget。Rolltarget也即本发明中的第一旋转角度。
步骤二：对给定的SCARA机器人笛卡尔空间终点进行逆运动学求解，求得对应的末端，如4轴的原始关节点位Jointoriginal。Jointoriginal也即本发明中的第一关节角度。
步骤三：计算SCARA机器人PTP运动的笛卡尔空间起点旋转Rollstart与Rolltarget的差值Δroll=Rolltarget-Rollstart。Δroll也即本发明中的第二角度差值，Rolltarget也即本发明中的第一旋转角度，Rollstart也即本发明中的第二旋转角度。
步骤四：对Δroll的值进行判断。若为零，则直接取Jointoriginal作为末端关节终点位置。若不为零，则求取Δroll的正负号符号Signroll。Signroll也即本发明中的第二角度差值的标志位。
步骤五：计算SCARA机器人PTP运动的末端关节起点Jointstart和Jointoriginal的差值Δjoint=Jointoriginal-Jointstart。Δjoint也即本发明中的第一角度差值，Jointstart也即本发明中的起点关节角度。
步骤六：对Δjoint的值进行判断。若为零，则直接取Jointoriginal作为末端关节终点位置。若不为零，则求取Δjoint的正负号符号Signjoint。Signjoint也即本发明中的第一角度差值的标志位。
步骤七：判断Signroll与Signjoint的值是否相等。若相等，则取Jointoriginal作为末端关节终点位置。若不相等，则重新计算Jointoriginal的值。Jointoriginal=Jointoriginal+2×Signroll×π。用新的Jointoriginal值重复步骤五及后续步骤。
具体地，如图3所示，关节机器人的控制方法包括：
步骤302，记录SCARA PTP运动笛卡尔空间终点的旋转角度；
步骤304，进行逆运动学求解末端原始关节角度；
步骤306，计算笛卡尔空间终点与起点的旋转角度的差值；
步骤308，差值不等于零，在判断结果为是，执行步骤310，在判断结果为否，结束；
步骤310，求取及记录旋转角度的差值的符号；
步骤312，计算末端关节终点与起点的角度差值；
步骤314，差值不等于零，在判断结果为是，执行步骤316，在判断结果为否，结束；
步骤316，求取及记录末端关节角度的差值的符号；
步骤318，两者符号相等，在判断结果为是，结束，在判断结果为否，执行步骤320；
步骤320，末端终点关节角度值加2π乘旋转角度的差值的符号。
其中，末端原始关节角度，也即本申请中末端关节的第一关节角度。
在其中一个实施例中，如图4所示，本发明提供了一种关节机器人的控制装置400，关节机器人包括末端关节，关节机器人的控制装置包括：获取单元402，用于获取末端关节的第一关节角度，第一关节角度是基于笛卡尔空间中终点位置确定的关节角度；以及获取末端关节的起点关节角度；确定单元404，用于确定第一关节角度与起点关节角度的第一角度差值；处理单元406，用于在第一角度差值等于零的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度；在第一角度差值不等于零的情况下，更新第一关节角度，以及在更新后的第一角度差值等于零的情况下，将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。
本发明的实施例提出了一种关节机器人的控制装置400，可以使得末端关节的旋转方向变得可预测，进而可以提前与工艺示教流程进行比对，从而确定是否会出现线束缠绕。在此过程中，可以在存在线束缠绕的情况下，及时对关节机器人的工作轨迹重新进行规划，减少因线束缠绕对关节机器人的运行所带来的影响。
其中，末端关节可以理解为关节机器人中用于与末端执行器相连接的关节。
本发明的实施例是基于以下原理实现地，具体地，通常情况下，末端关节是基于笛卡尔空间下的点位进行控制的，而在实际控制过程中，需要将笛卡尔空间下的点位转换成关节点位才能实现控制，但一个笛卡尔空间下的点位可能存在多组关节点位。同时，末端关节的可达角度为±360°，使得末端关节的关节角度存在多种可能性。
在本发明的实施例中，由于第一关节角度是基于笛卡尔空间中终点位置确定的关节角度，其是关节机器人在终端位置处达到期望姿态时末端关节的关节角度。若第一关节角度与起点关节角度所确定的第一角度差值为零，则认为末端关节无需进行旋转。而末端关节是在指令下进行控制的，故将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度，此时目标关节角度与第一关节角度相同，末端关节无需旋转的控制。
在上述实施例中，目标关节角度，可以理解为终点关节角度，也即，在笛卡尔空间中终点位置处，末端关节相对于基座的旋转角度为第一旋转角度的情况下，末端关节需要达到的角度。
在一些实施例中，可选地，起点关节角度是末端关节的初始参数，其可以在关节机器人受控之前，通过读取关节机器人的控制参数得到。
在一些实施例中，可选地，起点关节角度可以是由用户进行设定，其具体取值，在此不再进行赘述。
在上述实施例中，在第一角度差值不等于零的情况下，认为末端关节需要进行旋转，此时，通过更新第一关节角度，使得在将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度的情况下，末端关节的旋转方向与末端关节相对基座的姿态变换方向一致，以此来使得用户提前知悉是否会出现线束缠绕，进而在存在线束缠绕的情况下，及时对关节机器人的运行进行控制，以消除线束缠绕所带来的影响。
在一些实施例中，可选地，处理单元406，具体用于：在第一角度差值不等于零的情况下，获取第一角度差值的标志位；在第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同的情况下，确定2π与第二角度差值的标志位的乘积值；将第一关节角度与乘积值的和值作为更新后的第一关节角度；其中，第二角度差值是第一旋转角度与第二旋转角度的角度差值，第一旋转角度是在笛卡尔空间中终点位置处末端关节相对基座的旋转角度，第二旋转角度是在笛卡尔空间中起点位置处末端关节相对基座的旋转角度。
在该实施例中，在获取得到第一角度差值的标志位之后，可以知悉末端关节的旋转方向，此时，将第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位进行比较，以便知悉末端关节的旋转方向与末端关节相对基座的姿态变换方向是否一致，进而在两者不一致的情况下，认为末端关节的旋转方向与末端关节相对基座的姿态变换方向不一致，此时以第二角度差值的标志位作为参考对第一关节角度进行更新。
在上述实施例中，通过更新第一关节角度，以便构建多种适合当前情况的关节角度，以便重新判断第一角度差值是否为零，以此来查找得到适合的第一关节角度，从而将更新后的第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。
具体地，2π是末端关节旋转一周所对应的旋转角度，通过将其作为第一关节角度的调节参数，以便对第一关节角度以整圈的调整方式进行调整，可以确保本发明的上述实施例不改变末端关节姿态的前提下，实现第一关节角度的更新。
在此过程中，可以有效确认关节机器人的末端关节的旋转方向，提前判断是否会发生如线束缠绕或与周围环境发生干涉的情况，降低造成生产工艺流程停机的可能性，提高生产效率，提高用户使用的友好度。
在一些实施例中，第一旋转角度和第二旋转角度是笛卡尔空间下围绕Z轴旋转的角度，也即翻滚角。
在一些实施例中，可选地，处理单元406，还用于：在第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度。
在第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同的情况下，认为末端关节的旋转方向与末端关节相对基座的姿态变换方向一致，此时，认为不会出现线束缠绕。
基于此，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度，以便使得关节机器人能够以给定的目标关节角度运行。
在一些实施例中，可选地，第一角度差值的标志位包括第一标志位或第二标志位，第一标志位表示第一关节角度减去起点关节角度后的结果为正，第二标志位表示第一关节角度减去起点关节角度后的结果为负；第二角度差值的标志位包括第三标志位或第四标志位，第三标志位表示第一旋转角度减去第二旋转角度后的结果为正，第四标志位表示第一旋转角度减去第二旋转角度后的结果为负；处理单元406，具体用于：基于第一角度差值的标志位为第一标志位，第二角度差值的标志位为第三标志位，或基于第一角度差值的标志位为第二标志位，第二角度差值的标志位为第四标志位，确定第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同；基于第一角度差值的标志位为第一标志位，第二角度差值的标志位为第四标志位，或基于第一角度差值的标志位为第二标志位，第二角度差值的标志位为第三标志位，确定第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同。
在一些实施例中，可选地，第一标志位可以理解为正负符号中的正符号，第二标志位是正负符号中的负符号。
示例性地，第一标志位表达为“+”，第二标志位表达为“-”。
在一些实施例中，可选地，第三标志位可以理解为正负符号中的正符号，第四标志位是正负符号中的负符号。
示例性地，第三标志位表达为“+”，第四标志位表达为“-”。
基于此，在第一角度差值的标志位和第二角度差值的标志位同时为“+”或同时为“-”，则认为第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位相同。
反之，在第一角度差值的标志位和第二角度差值的标志位中的一个为“+”，另一个为“-”，则认为第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同。
在一些实施例中，可选地，获取单元402，还用于：获取第二角度差值；在第二角度差值等于零的情况下，将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度；在第二角度差值不等于零的情况下，获取末端关节的第一关节角度。
在该实施例中，在第二角度差值为零的情况下，此时无法对末端关节相对基座的旋转方向进行判定，此时，通过将第一关节角度作为末端关节的目标关节角度，以便为末端关节选取最短路径的控制策略。
而对于第二角度差值不等于零的情况下，可以利用第二角度差值对应的标志位来知悉末端关节相对基座的旋转方向，进而获取末端关节的第一关节角度，并以此来对末端关节的目标关节角度进行指定，从而在存在线束缠绕的情况下，及时对关节机器人的运行进行控制，以消除线束缠绕所带来的影响。
在此过程中，能够筛选出一部分无法识别的场景，进而减少无法识别场景下给出的目标关节角度所造成的线束缠绕。
在一些实施例中，可选地，获取单元402，具体用于：获取在终点位置，末端关节相对基座的位姿信息；对位姿信息进行逆运动学求解，以得到第一关节角度。
在该实施例中，逆运动学是指在已知末端执行器在参考坐标系中的初始位姿和终点位姿，求取各关节角矢量。
在此过程中，关节机器人逐点进行运动学逆解运算，并将矢量分解到关节机器人的各个关节。
在此过程中，可以使得第一关节角度与起点位置和终点位置所确定的规划路径相匹配，以便减少因第一关节角度与规划路径不匹配所造成的线束缠绕。
在其中一个实施例中，如图5所示，本发明提供了另一种关节机器人的控制装置500，包括处理器502和存储器504，存储器504存储可在处理器502上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述中任一项关节机器人的控制方法的步骤。
其中，存储器504可用于存储软件程序以及各种数据。存储器504主要包括存储程序或指令的第一存储区和存储数据的第二存储区，其中，第一存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令（比如声音播放功能、图像播放功能等）等。此外，存储器504可以包括易失性存储器或非易失性存储器，或者，存储器可以包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synch link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DRRAM)。本申请实施例中的存储器包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在其中一个实施例中，本发明提供了一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述中任一项的关节机器人的控制方法的步骤。
在其中一个实施例中，本发明提供了一种关节机器人，包括：如上述任一关节机器人的控制装置；和/或如上述可读存储介质。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的文字描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本发明的文字描述中，可以理解的是，除有明确的规定和限定之外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，举例来说，可以是固定地连接，也可以是可拆卸地连接，或一体地连接；可以是机械结构连接，也可以是电气连接；可以是两者直接相连，也可以是两者通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的一般技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种关节机器人的控制方法，其特征在于，关节机器人包括末端关节，所述关节机器人的控制方法包括：
获取所述末端关节的第一关节角度，所述第一关节角度是基于笛卡尔空间中终点位置确定的关节角度；
获取所述末端关节的起点关节角度；
确定所述第一关节角度与所述起点关节角度的第一角度差值；
在所述第一角度差值等于零的情况下，将所述第一关节角度作为所述末端关节的目标关节角度；
在所述第一角度差值不等于零的情况下，更新所述第一关节角度，以及在更新后的所述第一角度差值等于零的情况下，将更新后的所述第一关节角度作为所述末端关节的目标关节角度；
所述在所述第一角度差值不等于零的情况下，更新所述第一关节角度，具体包括：
在所述第一角度差值不等于零的情况下，获取所述第一角度差值的标志位；
在所述第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同的情况下，确定2π与第二角度差值的标志位的乘积值；
将所述第一关节角度与所述乘积值的和值作为更新后的所述第一关节角度；
其中，所述第二角度差值是第一旋转角度与第二旋转角度的角度差值，所述第一旋转角度是在笛卡尔空间中终点位置处所述末端关节相对基座的旋转角度，所述第二旋转角度是在笛卡尔空间中起点位置处所述末端关节相对所述基座的旋转角度。
2.根据权利要求1所述的关节机器人的控制方法，其特征在于，所述关节机器人的控制方法还包括：
在所述第一角度差值的标志位与所述第二角度差值的标志位相同的情况下，将所述第一关节角度作为所述末端关节的目标关节角度。
3.根据权利要求2所述的关节机器人的控制方法，其特征在于，所述第一角度差值的标志位包括第一标志位或第二标志位，所述第一标志位表示所述第一关节角度减去所述起点关节角度后的结果为正，所述第二标志位表示所述第一关节角度减去所述起点关节角度后的结果为负；
所述第二角度差值的标志位包括第三标志位或第四标志位，所述第三标志位表示所述第一旋转角度减去所述第二旋转角度后的结果为正，所述第四标志位表示所述第一旋转角度减去所述第二旋转角度后的结果为负；
基于所述第一角度差值的标志位为所述第一标志位，所述第二角度差值的标志位为所述第三标志位，或基于所述第一角度差值的标志位为所述第二标志位，所述第二角度差值的标志位为所述第四标志位，确定所述第一角度差值的标志位与所述第二角度差值的标志位相同；
基于所述第一角度差值的标志位为所述第一标志位，所述第二角度差值的标志位为所述第四标志位，或基于所述第一角度差值的标志位为所述第二标志位，所述第二角度差值的标志位为所述第三标志位，确定所述第一角度差值的标志位与所述第二角度差值的标志位不同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的关节机器人的控制方法，其特征在于，所述关节机器人的控制方法还包括：
获取所述第二角度差值；
在所述第二角度差值等于零的情况下，将所述第一关节角度作为所述末端关节的目标关节角度；
在所述第二角度差值不等于零的情况下，获取所述末端关节的第一关节角度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的关节机器人的控制方法，其特征在于，所述获取所述末端关节的第一关节角度，具体包括：
获取在所述终点位置，所述末端关节相对所述基座的位姿信息；
对所述位姿信息进行逆运动学求解，以得到所述第一关节角度。
6.一种关节机器人的控制装置，其特征在于，关节机器人包括末端关节，所述关节机器人的控制装置包括：
获取单元，用于获取所述末端关节的第一关节角度，所述第一关节角度是基于笛卡尔空间中终点位置确定的关节角度；以及获取所述末端关节的起点关节角度；
确定单元，用于确定所述第一关节角度与所述起点关节角度的第一角度差值；
处理单元，用于在所述第一角度差值等于零的情况下，将所述第一关节角度作为所述末端关节的目标关节角度；
在所述第一角度差值不等于零的情况下，更新所述第一关节角度，以及在更新后的所述第一角度差值等于零的情况下，将更新后的所述第一关节角度作为所述末端关节的目标关节角度；
所述处理单元，具体用于：在所述第一角度差值不等于零的情况下，获取所述第一角度差值的标志位；
在所述第一角度差值的标志位与第二角度差值的标志位不同的情况下，确定2π与第二角度差值的标志位的乘积值；
将所述第一关节角度与所述乘积值的和值作为更新后的所述第一关节角度；
其中，所述第二角度差值是第一旋转角度与第二旋转角度的角度差值，所述第一旋转角度是在笛卡尔空间中终点位置处所述末端关节相对基座的旋转角度，所述第二旋转角度是在笛卡尔空间中起点位置处所述末端关节相对所述基座的旋转角度。
7.一种关节机器人的控制装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的关节机器人的控制方法的步骤。
8.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的关节机器人的控制方法的步骤。
9.一种关节机器人，其特征在于，包括：
如权利要求6或7所述的关节机器人的控制装置。
10.一种关节机器人，其特征在于，包括：
如权利要求8所述的可读存储介质。
CN202410310250.9A 2024-03-19 2024-03-19 关节机器人及其控制方法、装置和可读存储介质 Active CN117921683B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410310250.9A CN117921683B (zh) 2024-03-19 2024-03-19 关节机器人及其控制方法、装置和可读存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410310250.9A CN117921683B (zh) 2024-03-19 2024-03-19 关节机器人及其控制方法、装置和可读存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117921683A CN117921683A (zh) 2024-04-26
CN117921683B true CN117921683B (zh) 2024-05-31

Family

ID=90766923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410310250.9A Active CN117921683B (zh) 2024-03-19 2024-03-19 关节机器人及其控制方法、装置和可读存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117921683B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3909600A (en) * 1972-06-26 1975-09-30 Cincinnati Milacron Inc Method and apparatus for controlling an automation along a predetermined path
CN102806556A (zh) * 2011-05-31 2012-12-05 索尼公司 机器人设备及其控制方法
CN105511465A (zh) * 2015-12-02 2016-04-20 歌尔声学股份有限公司 一种双足机器人的步态控制方法和装置
CN107589934A (zh) * 2017-07-24 2018-01-16 大连理工大学 一种关节型机械臂逆运动学解析解的求取方法
CN109397265A (zh) * 2018-11-13 2019-03-01 华中科技大学 一种基于动力学模型的关节型工业机器人拖拽示教方法
CN112549036A (zh) * 2020-12-25 2021-03-26 深圳市优必选科技股份有限公司 机器人关节校准方法、装置、机器人和存储介质
CN113910232A (zh) * 2021-10-27 2022-01-11 苏州艾利特机器人有限公司 一种自适应姿态跟踪方法、装置、存储介质及电子设备
CN115771146A (zh) * 2022-12-23 2023-03-10 成都卡诺普机器人技术股份有限公司 一种机器人姿态插补方法、装置及存储介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2661538T3 (es) * 2013-06-12 2018-04-02 Otto Bock Healthcare Gmbh Control de dispositivo de extremidad

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3909600A (en) * 1972-06-26 1975-09-30 Cincinnati Milacron Inc Method and apparatus for controlling an automation along a predetermined path
CN102806556A (zh) * 2011-05-31 2012-12-05 索尼公司 机器人设备及其控制方法
CN105511465A (zh) * 2015-12-02 2016-04-20 歌尔声学股份有限公司 一种双足机器人的步态控制方法和装置
CN107589934A (zh) * 2017-07-24 2018-01-16 大连理工大学 一种关节型机械臂逆运动学解析解的求取方法
CN109397265A (zh) * 2018-11-13 2019-03-01 华中科技大学 一种基于动力学模型的关节型工业机器人拖拽示教方法
CN112549036A (zh) * 2020-12-25 2021-03-26 深圳市优必选科技股份有限公司 机器人关节校准方法、装置、机器人和存储介质
CN113910232A (zh) * 2021-10-27 2022-01-11 苏州艾利特机器人有限公司 一种自适应姿态跟踪方法、装置、存储介质及电子设备
CN115771146A (zh) * 2022-12-23 2023-03-10 成都卡诺普机器人技术股份有限公司 一种机器人姿态插补方法、装置及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN117921683A (zh) 2024-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102227422B1 (ko) 로봇시스템과 그 운전방법
US7248012B2 (en) Teaching data preparing method for articulated robot
JP2006099474A (ja) ロボットの軌跡制御方法
US5341458A (en) Method of and system for generating teaching data for robots
JP2014180705A (ja) ロボットピッキングシステム及び被加工物の製造方法
JP2006039781A (ja) アーク溶接用装置
JPH11347984A (ja) ロボット制御装置
US10807238B2 (en) Robot system and method for controlling robot
JP2020171989A (ja) ロボット教示システム
CN117921683B (zh) 关节机器人及其控制方法、装置和可读存储介质
JP2019048349A (ja) ロボットシステム、ロボット制御装置および被加工物の製造方法
JP2007000954A (ja) ロボット教示装置及び方法
CN115229772B (zh) 机器人及其控制方法、装置、设备、存储介质、机械臂
JP2703767B2 (ja) ロボットの教示データ作成方法
Nycz et al. Control System Framework for Using G-Code-Based 3D Printing Paths on a Multi-Degree of Freedom Robotic Arm
JPS62154006A (ja) ロボツト制御装置
JP2752784B2 (ja) ロボットの姿勢修正方法
JP7325133B2 (ja) ２つのロボットマニピュレータの経路の調整
JPH11194813A (ja) 産業用機械の動作指令作成方法
JPH05134732A (ja) 干渉回避経路生成方法
JP2003019682A (ja) 多関節ロボットの姿勢算出方法および姿勢算出装置
JPH09254064A (ja) 産業用ロボットにおける教示点追加方法
Zhao et al. Trajectory Planning for Winding Process of Small-Sized Motor Stator Winding Robot
CN113703461A (zh) 路径确定方法、装置、机器人和可读存储介质
JP2753041B2 (ja) ロボットの経路修正方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant