[发明专利]一种对机械臂路径冗余节点的反向拆分计算的方法及系统

权利要求书

1.一种对机械臂路径冗余节点的反向拆分计算的方法，所述方法包括：

对机械臂R进行运动规划，确定机械臂R的运动路径，将机械臂R的运动路径作为机械臂L的动态障碍物，确定机械臂L的无碰撞运动路径；

使用预设算法对机械臂R的运动路径去除冗余节点，记录机械臂R的关节节点在运动轨迹中对应的时间，对机械臂L的无碰撞运动路径去除冗余节点，记录机械臂L无碰撞运动路径的关节节点在运动轨迹中对应的时间；

对机械臂R及机械臂L的运动路径做反向拆分操作，确定机械臂R的运动路径及机械臂L的无碰撞路径；

将机械臂R及机械臂L的运动路径时间，进行一一对应碰撞检测，确定机械臂R及机械臂L首次碰撞的时刻t_p，并确定机械臂R及机械臂L的运动路径发生碰撞时刻的关节构型；

根据机械臂R及机械臂L的无碰撞路径和运动路径发生碰撞时刻的关节构型，确定机械臂R及机械臂L运动路径的最优节点轨迹；

重复机械臂R及机械臂L运动路径的反向拆分操作，获取机械臂R及机械臂L最优节点轨迹的路径，直到机械臂R及机械臂L优化后的路径不再发生碰撞，确定反向拆分路径。

2.根据权利要求1所述的方法，所述预设算法为贪婪算法，包括：

步骤一：将运动路径的第一个节点p₁和最后一节节点p_n直线连接，并将节点p₁和节点p_n加入优化后的路径节点集合中，判断机械臂位于直线上的路径点时是否与环境障碍物发生碰撞，若未发生碰撞则优化后的路径仅包含p₁和p_n，输出优化后的{p₁，p_n}；

步骤二：令i＝2、j＝n判断节点p_i和节点p_j之间的直线连接是否与环境障碍物发生碰撞，若未发生碰撞将p_i加入优化后的路径集合中进行步骤四，若节点p_i和节点p_j之间的直线连接与环境障碍物发生碰撞，则进行步骤三；

步骤三：判断i是否小于j，若i小于j则令i＝i+1，j＝n并返回步骤二二，否则输出优化后的路径集合，结束优化过程；

步骤四：判断j是否大于1，若j大于1则令i＝1，j＝i并返回步骤二，否则输出优化后的路径集合，结束优化过程。

3.根据权利要求1所述的方法，所述对机械臂R及机械臂L的运动路径做反向拆分操作，用相邻路径点之间的距离除以相邻路径点之间的时间间隔获取机械臂在各路径点之间的运动速度，使机械臂R及机械臂L匀速经过此段路径。

4.根据权利要求1所述的方法，所述运动路径是运用采样运动规划算法计算得到的运动路径，且由多个路径点构成。

5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还采用线性插补计算相邻路径点之间的轨迹，使机械臂在各路径节点之间匀速运动。