一种绳驱敏捷臂的测量与修正融合的视觉控制方法及装置

    公开(公告)号:CN117601134A

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202410078805.1

    申请日:2024-01-19

    Abstract: 本发明涉及绳驱敏捷臂的测量与修正融合的视觉控制方法及装置,其中方法包括基于目标位姿数据和当前关节角度,解算期望的机械臂末端运动位姿,对于距离目标较远的视觉伺服控制,增加中间节点,保证机械臂尽可能沿直线逼近目标;计算中间节点间的运动方式和节点间运动所需时间;在机械臂运动过程中,保持机械臂的手眼相机对目标的观测和位姿解算,基于机械臂末端位姿偏差与预设位姿偏差阈值,启动视觉伺服规划;基于机械臂关节与电机间的运动学转化关系,将规划的关节运动数据转化为电机运动数据。将间歇测量与实时修正融合,在机械臂运动路径上设置一些中间节点,保证机械臂运动平滑和末端运动轨迹较为笔直逼近目标。

    基于机械臂形状的绳驱柔性机器人臂形测量方法及装置

    公开(公告)号:CN118181357A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410613535.X

    申请日:2024-05-17

    Abstract: 本发明涉及一种基于机械臂形状的绳驱柔性机器人臂形测量方法及装置,所述的方法包括:拍摄绳驱柔性机器人的图像;求解各个臂杆的中心;求解同一臂段的所有臂杆在笛卡尔空间中的位置;分别拟合第一个臂段的所有臂杆和其他臂段的所有臂杆的中心点所在平面,并求各个臂杆中心点到各自拟合后的平面的三维垂足点和垂足坐标;将三维垂足点转化为拟合后各臂杆所在各个对应臂段的二维平面的点,根据二维平面的点拟合二维平面圆弧;求解各二维点与各自圆弧中心点连线与圆弧的交点;求解该臂段的臂杆弯曲角度;求解臂杆弯曲角度α。该方法对臂杆轮廓拟合精度要求低,不会因为前段求解的偏差影响后段关节角度的求解,实现了各段求解的解耦。

    基于机械臂形状的绳驱柔性机器人臂形测量方法及装置

    公开(公告)号:CN118181357B

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202410613535.X

    申请日:2024-05-17

    Abstract: 本发明涉及一种基于机械臂形状的绳驱柔性机器人臂形测量方法及装置,所述的方法包括:拍摄绳驱柔性机器人的图像;求解各个臂杆的中心;求解同一臂段的所有臂杆在笛卡尔空间中的位置;分别拟合第一个臂段的所有臂杆和其他臂段的所有臂杆的中心点所在平面,并求各个臂杆中心点到各自拟合后的平面的三维垂足点和垂足坐标;将三维垂足点转化为拟合后各臂杆所在各个对应臂段的二维平面的点,根据二维平面的点拟合二维平面圆弧;求解各二维点与各自圆弧中心点连线与圆弧的交点;求解该臂段的臂杆弯曲角度;求解臂杆弯曲角度α。该方法对臂杆轮廓拟合精度要求低,不会因为前段求解的偏差影响后段关节角度的求解,实现了各段求解的解耦。

    基于自然特征的柔性机械臂同步测量方法及系统

    公开(公告)号:CN112476489A

    公开(公告)日:2021-03-12

    申请号:CN202011267484.8

    申请日:2020-11-13

    Abstract: 本发明提供了基于自然特征的柔性机械臂同步测量方法,能够利用柔性机械臂上本身的边框、关节轴孔等位置的矩形和同心圆等自然特征测量柔性机械臂的臂形,从而计算柔性机械臂各个关节的转动角度,并且结合手眼相机对标定板位姿的解算重建柔性机械臂的空间臂形,而不需在柔性机械臂上添加二维码、标志球等标志物或关节编码器等测量装置。同时还提供了一套柔性机械臂视觉测量系统,用于开展柔性机械臂形状、关节角度测量及目标位姿测量,也可在任务开展前对视觉测量系统进行标定、对算法测量精度进行验证及对典型工况下的任务进行模拟。

    一种绳驱超冗余机械臂的故障后的规划方法

    公开(公告)号:CN115648198B

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202210401040.1

    申请日:2022-04-15

    Abstract: 本发明涉及一种绳驱超冗余机械臂的故障后的规划方法,所述方法包括以下步骤:S100、当其中一根驱动绳断裂后,利用剩余的驱动绳将断裂驱动绳部分对应的机械臂关节拉至机械限位;S200、根据所述第一关节面板及第二关节面板之间的机械极限弯曲角度,分别计算出剩余的两根驱动绳的绳长驱动量、控制机械臂关节运动到极限构型;S300、计算剩余驱动绳的驱动量,控制机械臂运动到对应的极限构型;S400、根据所述极限构型的角度锁定断裂的驱动绳所在的关节段角度,采用速度级雅可比伪法求解下一步的规划任务。本发明公开的绳驱超冗余机械臂的故障后的规划方法,利用剩余的驱动绳将关节拉至机械限位,利用剩余的关节均能完成机械臂轨迹规划和机械臂任务的执行。

    一种复杂环境下绳驱柔性机器人的测量方法和系统

    公开(公告)号:CN113297952A

    公开(公告)日:2021-08-24

    申请号:CN202110554969.3

    申请日:2021-05-21

    Abstract: 本发明属于机器人技术领域,涉及一种复杂环境下绳驱柔性机器人的测量方法和系统。其方法主要包括:获取第一图像,第一图像包括至少一个绳驱柔性机器人的臂段的完整侧面图像和/或目标检测物图像;检测人机交互设备基于第一图像上的触发信息,通过触发信息确定绳驱柔性机器人的臂杆轮廓及目标检测物的形状特征,通过PnP算法或最小二乘法计算臂杆轮廓在笛卡尔空间的位置并确定绳驱柔性机器人的各节臂杆的位姿,通过PnP算法或椭圆位姿解算算法计算目标检测物在笛卡尔空间的3维位姿。本发明具有测量鲁棒性好,操作简单,对环境要求低,对于柔性机器人臂形的拟合精度提高和适用范围广泛的特点。

    无外部传感器的绳驱柔性机械臂的末端力感知方法及装置

    公开(公告)号:CN112917469A

    公开(公告)日:2021-06-08

    申请号:CN202110138258.8

    申请日:2021-02-01

    Abstract: 本发明涉及一种无外部传感器的绳驱柔性机械臂的末端力感知方法及装置。其中的方法包括:建立电机编码器反馈的旋转位置到绳索运动长度的转换关系;建立电机驱动反馈电流到绳索拉力的转换关系;建立机械臂的杆件坐标系;建立末段臂杆与中心块的动力学平衡方程与力矩平衡方程,计算初始末端作用力;建立倒数多段臂杆的动力学平衡方程与力矩平衡方程,迭代计算末端作用力;判断前后两个计算的末端作用力误差是否低于阈值,如果是,则停止迭代。其中的装置包括存储器和处理器,该处理器实施所述方法。通过迭代算机械臂受到的末端力,使绳驱柔性机械臂无需外部传感器的情况下仍然能够实现对末端力信息的准确感知。

    一种复杂环境下绳驱柔性机器人的测量方法和系统

    公开(公告)号:CN113297952B

    公开(公告)日:2022-06-24

    申请号:CN202110554969.3

    申请日:2021-05-21

    Abstract: 本发明属于机器人技术领域,涉及一种复杂环境下绳驱柔性机器人的测量方法和系统。其方法主要包括:获取第一图像,第一图像包括至少一个绳驱柔性机器人的臂段的完整侧面图像和/或目标检测物图像;检测人机交互设备基于第一图像上的触发信息,通过触发信息确定绳驱柔性机器人的臂杆轮廓及目标检测物的形状特征,通过PnP算法或最小二乘法计算臂杆轮廓在笛卡尔空间的位置并确定绳驱柔性机器人的各节臂杆的位姿,通过PnP算法或椭圆位姿解算算法计算目标检测物在笛卡尔空间的3维位姿。本发明具有测量鲁棒性好,操作简单,对环境要求低,对于柔性机器人臂形的拟合精度提高和适用范围广泛的特点。

    绳驱柔性机器人的臂形测量系统和方法

    公开(公告)号:CN113043332B

    公开(公告)日:2022-05-03

    申请号:CN202110354379.6

    申请日:2021-04-01

    Abstract: 本发明涉及绳驱柔性机器人的臂形测量系统和方法。其中的系统包括:标定板和多个靶球;用于支撑所述的绳驱柔性机器人的支座组件;能够拆卸地安装至机器人的臂杆上的夹具件,该夹具件设置有多个靶球安装结构;位置测量仪;用于支撑所述的标定板的工装件,该工装件设置有多个靶球安装结构;全局相机。其中的方法包括:双目相机标定、柔性臂位置测量、相机位置测量、柔性臂与相机间相对位姿测量的步骤。本发明的系统可以作为视觉测量方案的实验系统和方法精度验证系统,该系统功能齐全、对场地要求较低、适用性强、测量精度高、操作简单;本发明的方法可以高精度地测量相机与柔性臂间的相对位姿关系。

    基于等效中心点识别的柔性机器人臂形测量方法及系统

    公开(公告)号:CN113172659A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110439401.7

    申请日:2021-04-22

    Abstract: 本发明涉及基于等效中心点识别的柔性机器人臂形测量方法和系统。其方法主要包括:通过固定于刚性机器人上的双目相机采集所述的柔性机器人的臂段的完整侧面图像;根据双目相机所采集的双目图像中分别检测的臂段,识别和拟合臂杆轮廓,求解相应的臂段中心的图像像素坐标;根据人机交互设备的触发信息,确定左右目图像中同一臂段在两图像中的对应中心点;解算双目图像的两中心点像素坐标所对应的臂杆中心在双目相机坐标系中的位姿;通过运动学算法,确定所述的双目相机当前相对于刚性机械臂基座的位姿,并且根据所述的刚性机械臂相对于所述的柔性机器人的安装位置关系,将解算的位姿换算为臂段中的臂杆中心在柔性机器人基座坐标系中的位姿。

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