[发明专利]一种抓取装置及软体机械臂的控制方法

说明书

本申请涉及一种抓取装置及软体机械臂的控制方法，其中的控制方法包括：获取用于描述软体机械臂的目标姿态的第一姿态信息；根据第一姿态信息得到软体驱动器内的目标压强值；根据目标压强值改变作用于软体驱动器的驱动力，以控制软体驱动器的伸缩；获取软体驱动器的参数信息，参数信息至少包括软体驱动器的长度和内部的实际压强值；根据参数信息得到用于表征软体机械臂当前姿态的第二姿态信息；将第一姿态信息与第二姿态信息进行比较，得到第一比较结果；至少根据第一比较结果调整作用于软体驱动器的驱动力。上述控制方法能够更加精准地控制软体机械臂的姿态。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种抓取装置及软体机械臂的控制方法。

背景技术

随着工业化进程的发展与普及，刚性机械臂被深入研究，并在工业抓取、分拣等工业结构化场景下得到很好的应用。由于刚性机械臂的刚度过大，使得其在使用过程中安全性低且交互能力低，在实际应用中不得不以降低刚性机械臂整体工作速度为代价，换取控制精度、稳定性、鲁棒性等的提高。尽管如此，每年工业应用上因为刚性机械臂导致的安全事故仍不断发生。

近年来，随着软体机器人被国内外学者关注并研究，基于软体机器人概念设计的软体机械臂具有软体机器人固有的天然柔顺性，其提供交互过程中的安全性，为机械臂应用于非结构化场景提供可能，同时软体机器人的设计灵活度极高，自身传动机构布置灵活，可实现刚性结构难以实现的复杂/多耦合/高灵活度的运动。

与刚性机械臂具有很大差异的是软体机械臂通常由若干个软体驱动器连接而成，软体机械臂通过软体驱动器的形变而运动，而软体机械臂的驱动/控制算法与刚性机械臂相比，也具有很大的差异性，当前软体机械臂的控制方法在软体驱动器较多时无法拓展实现多软体驱动器的耦合复杂运动解算与自感知，对于软体驱动器的形变也无法实现进一步的闭环控制。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：如何更好地控制软体机械臂的运动姿态。为解决上述问题，本申请提供一种抓取装置及软体机械臂的控制方法。

根据第一方面，一种实施例中提供一种软体机械臂的控制方法，所述软体机械臂包括多个软体驱动器和多个刚性连接件，所述刚性连接件间通过所述软体驱动器相连，所述软体驱动器被设置为通过驱动力改变其内部压力而可伸缩的结构，所述软体机械臂通过软体驱动器的伸缩控制姿态；

所述控制方法包括：

获取用于描述所述软体机械臂的目标姿态的第一姿态信息；

根据所述第一姿态信息得到所述软体驱动器内的目标压强值；

根据所述目标压强值改变作用于所述软体驱动器的驱动力，以控制所述软体驱动器的伸缩；

获取所述软体驱动器的参数信息，所述参数信息至少包括软体驱动器的长度和内部的实际压强值；

根据所述参数信息得到用于表征所述软体机械臂当前姿态的第二姿态信息；

将所述第一姿态信息与第二姿态信息进行比较，得到第一比较结果；

至少根据第一比较结果调整作用于所述软体驱动器的驱动力。

根据第二方面，一种实施例中提供一种抓取装置，包括：

软体机械臂，包括多个软体驱动器和沿轴向层级分布的N层环节单元，所软体驱动器均设置为通过驱动力改变其内部压力而可伸缩的结构，所述软体驱动器包括周向驱动器和轴向驱动器，所述环节单元包括至少三个用于形成卡口的刚性连接件，所述环节单元内相邻刚性连接件通过所述周向驱动器相连，并在所述周向驱动器的驱使下靠近或远离，使得所述卡口扩大或缩小，相邻所述环节单元通过轴向驱动件相连，并在所述轴向驱动器的驱使下靠近或远离，其中，第N层环节单元用于通过缩小卡口抓取软体机械臂外部的目标物体；

控制系统，用于与所述软体机械臂中的多个软体驱动器分别连接，并向所述软体驱动器施加驱动力；