[发明专利]灵巧手定位方法及控制系统

说明书

本发明提供一种灵巧手定位方法及控制系统，用于三连杆机械手，三连杆机械手包括依次连接的基座、第一连杆、第二连杆和第三连杆；通过按照特定的原则对每个关节建立坐标系，然后计算相邻关节的坐标转换矩阵，从而实现对机械手末端的位置进行精确定位控制。

技术领域

本发明属于机械手的定位技术领域，具体涉及一种灵巧手定位方法及控制系统。

背景技术

随着自动化技术的不断发展和进步，物流自动化领域对三连杆机械手的应用日渐广泛，要求也不断提高，三连杆工业机械手相关技术的研究也得以深化和展开。三连杆机械手能够准确地完成任务，它的运动过程中的准度、精度和稳定性不可忽视，特别是三连杆机械手末端位置的精确控制。但三连杆机械手是一种复杂的序列关节结构，位置研究情况较为复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种灵巧手定位方法及控制系统，实现三连杆机械手末端位置精确定位。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种灵巧手定位方法，用于三连杆机械手，三连杆机械手包括依次连接的基座、第一连杆、第二连杆和第三连杆；对三连杆机械手的关节做如下设置：

定义三连杆机械手的关节编号i为1、2、3、4；其中第一关节定义为基座所在处，以第一关节为坐标原点建立空间三维坐标系，三个轴为x₁轴、y₁轴、z₁轴；第二关节定义为第一连杆与第二连杆连接处，以第二关节为坐标原点建立空间三维坐标系，三个轴为x₂轴、y₂轴、z₂轴；第三关节定义为第二连杆与第三连杆连接处，以第三关节为坐标原点建立空间三维坐标系，三个轴为x₃轴、y₃轴、z₃轴；第四关节定义为第三连杆的末端，即机械手末端，以机械手末端为坐标原点建立空间三维坐标系，三个轴为x₄轴、y₄轴、z₄轴；以第一关节为坐标原点的空间三维坐标系中，机械手末端坐标(P_x，P_y，P_z)；

定义出关节所在处的坐标系相应于下一个相邻坐标系的参数如下：a_i是顺x_i-1坐标轴从z_i-1坐标轴到z_i坐标轴的空间距离，单位为m；α_i是绕x_i-1坐标轴从z_i-1坐标轴到z坐标轴的角度，单位为rad；d_i是顺z_i坐标轴从x_i-1坐标轴到x_i坐标轴的空间距离，单位为m；Θ_i是绕z_i坐标轴从x_i-1坐标轴到x_i坐标轴的角度，单位为rad；i＝1,2,3,4；