[发明专利]机器人评价指标计算方法和机器人构型参数的寻优方法

说明书

本申请涉及一种机器人评价指标计算方法和机器人构型参数的寻优方法，其中的机器人评价指标计算方法，获取中间臂TCP位置，根据中间臂TCP位置获取相邻臂TCP位置，确定每个中间臂TCP位置下的中间臂最优冗余关节值，以及确定每个中间臂TCP位置下每个相邻臂TCP位置处的相邻臂最优冗余关节值，基于每个中间臂最优冗余关节值和每个相邻臂最优冗余关节值获得中间臂的目标可达指标和相邻臂的目标可达指标，根据中间臂的目标可达指标和相邻臂的目标可达指标获得多机械臂机器人系统的可达评价指标。其将实际工况抽象为运动学模型，实现了对中间臂的可达指标与相邻臂的可达指标的计算，进而构造了适用于多机械臂机器人系统的构型设计的基于可达空间的评价指标。

技术领域

本申请涉及机器人构型设计领域，特别是涉及一种机器人评价指标计算方法和机器人构型参数的寻优方法。

背景技术

在面向协作环境的多机械臂机器人系统中，通过在构型设计阶段结合具体的工作场景来确定各机械臂之间的协作关系，能够提高多机械臂机器人系统的灵活性，并扩大其工作空间，因此需要构造多机械臂机器人系统的评价标准，并将该评价标准应用于该多机械臂机器人系统的构型设计。

目前对于多机械臂机器人系统的评价标准主要包括机械臂的灵活性、协作空间大小等指标，对于转动关节与移动关节复合的多自由度混联机器人系统这类复杂结构而言较为抽象，因此不适于应用至多机械臂机器人系统的构型设计中。

针对相关技术中存在的构型设计的评价标准不适于多自由度混联机器人系统问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

在本实施例中提供了一种机器人评价指标计算方法和机器人构型参数的寻优方法，以解决相关技术中构型设计的评价标准不适于多机械臂机器人系统的问题。

第一个方面，在本实施例中提供了一种机器人评价指标计算方法，用于多机械臂机器人系统，所述多机械臂机器人系统包括中间臂和至少两个相邻臂，所述方法包括：

获取所述中间臂TCP位置；

根据所述中间臂TCP位置获取所述相邻臂TCP位置；

确定每个所述中间臂TCP位置下的中间臂最优冗余关节值，以及确定每个所述中间臂TCP位置下每个所述相邻臂TCP位置处的相邻臂最优冗余关节值；

基于每个所述中间臂最优冗余关节值和每个所述相邻臂最优冗余关节值获得所述中间臂的目标可达指标和所述相邻臂的目标可达指标，根据所述中间臂的目标可达指标和所述相邻臂的目标可达指标获得所述多机械臂机器人系统的可达评价指标。

在其中的一些实施例中，所述基于每个所述中间臂最优冗余关节值和每个所述相邻臂最优冗余关节值获得所述中间臂的目标可达指标和所述相邻臂的目标可达指标，包括：

将每个所述中间臂最优冗余关节值对应的可达指标，作为每个所述中间臂最优冗余关节值对应的所述中间臂TCP位置处的中间点可达指标；将每个所述相邻臂最优冗余关节值对应的可达指标，作为每个所述相邻臂最优冗余关节值对应的所述相邻臂TCP位置处的相邻点可达指标；

根据所有中间点可达指标获得所述中间臂的目标可达指标，根据所有相邻点可达指标获得所述相邻臂的目标可达指标。

在其中的一些实施例中，所述中间臂的目标可达指标、所述相邻臂的目标可达指标以及所述多机械臂机器人系统的可达评价指标均采用数理统计的方法获得。

在其中的一些实施例中，所述根据所述中间臂TCP位置获取所述相邻臂TCP位置，包括：

根据所述中间臂TCP的位置、多臂协同TCP位置布局模型，确定所述相邻臂TCP位置。

在其中的一些实施例中，所述确定每个所述中间臂TCP位置下的中间臂最优冗余关节值，包括：