[发明专利]一种应用于大空间多连杆设备操控的绳驱控制方法

说明书

一种应用于大空间多连杆设备操控的绳驱控制方法，涉及一种绳驱机器人装配技术，为了解决现有的大型连杆设备的装配过程中，被装设备可移动范围狭小，可变姿态的范围十分有限的问题。本发明通过计算基座连杆的6个绳索牵引点的期望位置在世界坐标系中的坐标；依次计算后续连杆的绕绳点的期望位置在世界坐标系中的坐标；结合逆运动学结算出各根绳索所需运动的长度，同时转换成电机所需旋转的角度；通过控制电机协同运动进行释放或收缩绳索，最终使整体多连杆设备完成调整到期望位置。有益效果为空间范围移动大，多绳索协同控制，多连杆设备姿态可变。

技术领域

本发明涉及一种绳驱机器人装配技术。

背景技术

随着生产经济发展，大空间多连杆设备的装配问题逐渐成为主要装配问题，例如多关节机械臂的装配任务，以及工厂大型连杆设备的组装任务；就这些任务而言主要是如何完成大空间同步移动以及连杆可变姿态的装配任务。

目前进行大型连杆设备的装配主要采用刚性支架或刚性连杆进行分段式安装，这种装配方法导致被装设备可移动范围狭小，可变姿态的范围十分有限。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的大型连杆设备的装配过程中，被装设备可移动范围狭小，可变姿态的范围十分有限的问题，提出了一种应用于大空间多连杆设备操控的绳驱控制方法。

本发明所述的一种应用于大空间多连杆设备操控的绳驱控制方法，该绳驱控制方法是基于多连杆设备操控的绳驱控制装置实现的；该绳驱控制方法是用于对多连杆设备进行操控；所述多连杆设备包括一个基座连杆与多个后续连杆；

所述基座连杆与其相邻的一个后续连杆通过铰链进行连接；并且，多个后续连杆之间依次通过铰链进行连接；

所述基座连杆采用6根绳索牵引，多个后续连杆均采用1根绳索牵引，通过电机对多绳索协同控制最终实现将多连杆设备调整到期望位置；

该绳驱控制方法具体包括以下步骤：

步骤一、计算基座连杆6个绳索牵引点的期望位置在世界坐标系中的坐标；

步骤二、根据步骤一计算得到的基座连杆6个绳索牵引点的期望位置在世界坐标系中的坐标，并结合给定的基座连杆6个绳索牵引点初始位置在世界坐标系中的坐标通过逆运动学求解出6根绳索各自所需的运动长度；

步骤三、依次计算后续连杆绳索牵引点的期望位置在世界坐标系中的坐标；

步骤四、根据步骤二计算得到的后续连杆的绳索牵引点的期望位置在世界坐标系中的坐标，并结合给定的后续连杆绳索牵引点初始位置在世界坐标系中的坐标通过逆运动学求解出其牵引绳索所需的运动长度；

步骤五、将步骤二得出的6根绳索各自所需的运动长度以及步骤四得出的各绳索所需的运动长度，分别转换成电机所需旋转的角度；

步骤六、以步骤五得出的电机所需旋转的角度为基准，通过控制电机协同运动进行分别释放或收缩绳索，最终使整体多连杆设备完成调整到期望位置。

本发明的有益效果是：在大空间范围移动，多绳索协同控制，多连杆设备姿态可变三个主要方面；

1大空间范围移动：通过绳索的柔性以及轻质量特性，实现超大空间的绳索部署，从而实现超大范围的移动。

2多绳索协同控制：采用多绳索集群协同控制，可以实现更为复杂的运动，可以完成自由度更多的物体移动任务，稳定性更高。

3多连杆设备姿态可变：可以实现多连杆设备位置以及姿态的多自由度变化，完成更加复杂，更加灵活的装配任务需求。

附图说明