[发明专利]一种机械臂的操作方法及装置

说明书

本发明适用计算机技术领域，提供了一种机械臂的操作方法及装置，所述方法包括：接收用户通过预先连接的操作端发送的操作指令，对操作指令进行非线性处理和信号转换，获得速度信号，根据速度信号和机械臂当前的末端位姿，生成期望的末端位置，判断期望的末端位姿是否位于工作范围内，当位于时，通过逆运动学模型求解期望的末端位姿对应的机械臂所有关节的目标角度，检测所有目标角度是否满足关节空间限制，当满足时，通过正运动学模型求解在目标角度下所有关节在笛卡尔空间的位置，检测所有关节的位置是否满足笛卡尔空间限制，当满足时，将期望的末端位姿发送给机械臂，从而有效地提高了机械臂操作的平稳性，有效地提高了机械臂操作的安全性。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种机械臂的操作方法及装置。

背景技术

随着计算机技术和自动化技术的发展，机械臂在人们的生产和生活中起到越来越重要的作用，机械臂的应用也逐渐从汽车工业、模具制造等相关产业，向农业、医疗以及服务行业发展。

目前，人们可以通过按键、遥感手柄以及力反馈手柄等操作方式操作机械臂，由于人们的操作速度会影响机械臂的运动或抓取效果，所以刚接触机械臂操作的用户需要花上一段不短时间去适应机械臂的操作，此外机械臂操作的安全性和效率的兼容程度也有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械臂的操作方法及装置，旨在解决在现有技术中机械臂操作平稳度不足，不便于用户操作且安全性不足的问题。

一方面，本发明提供了一种机械臂的操作方法，所述方法包括下述步骤：

接收用户通过预先连接的操作端发送的操作指令，对所述操作指令进行非线性处理和信号转换，获得用于调整机械臂末端位姿的速度信号；

根据所述速度信号和所述机械臂当前的末端位姿，生成期望的末端位姿，判断所述期望的末端位姿是否位于预设工作范围内；

当所述期望的末端位姿位于所述工作范围内时，通过预设的逆运动学模型求解所述期望的末端位姿下所述机械臂所有关节的目标角度，检测所有目标角度是否满足预设的关节空间限制；

当所述所有目标角度都满足所述关节空间限制时，通过预设的正运动学模型求解在所述目标角度下所述所有关节在预设笛卡尔空间的位置，检测所述所有关节的位置是否满足预设的笛卡尔空间限制；

当所述所有关节的位置都满足所述笛卡尔空间限制时，将所述期望的末端位姿发送给所述机械臂。

另一方面，本发明提供了一种机械臂的操作装置，所述装置包括：

信号处理模块，接收用户通过预先连接的操作端发送的操作指令，对所述操作指令进行非线性处理和信号转换，获得用于调整机械臂末端位姿的速度信号；

位姿判断模块，用于根据所述速度信号和所述机械臂当前的末端位姿，生成期望的末端位姿，判断所述期望的末端位姿是否位于预设工作范围内；

关节限制检测模块，用于当所述期望的末端位姿位于所述工作范围内时，通过预设的逆运动学模型求解所述期望的末端位姿下所述机械臂所有关节的目标角度，检测所有目标角度是否满足预设的关节空间限制；

空间限制检测模块，用于当所述所有目标角度都满足所述关节空间限制时，通过预设的正运动学模型求解在所述目标角度下所述所有关节在预设笛卡尔空间的位置，检测所述所有关节的位置是否满足预设的笛卡尔空间限制；以及

机械臂操作模块，用于当所述所有关节的位置都满足所述笛卡尔空间限制时，将所述期望的末端位姿发送给所述机械臂。