[发明专利]五轴机械手的控制方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种五轴机械手的控制方法，所述方法应用于五轴机械手，所述五轴机械手的末端设有目标抓手，所述方法包括：

获取抓取准备信号；

响应所述抓取准备信号，获取所述目标抓手的抓手头端初始位姿和初始抓取方向，并获取目标物品对应的物品位姿及目标物体重力，以及获取预先建立的所述目标抓手的抓取方向与所述目标物品对应的最大重力曲线；

根据所述抓手头端初始位姿、所述最大重力曲线、所述初始抓取方向、所述物品位姿和所述目标物体重力，判断所述目标抓手是否能成功抓取所述目标物品，得到第一结果；

若所述第一结果为是，则根据所述抓手头端初始位姿、所述初始抓取方向、所述物品位姿和所述目标物体重力控制所述目标抓手抓取所述目标物品；

若所述第一结果为否，则根据所述抓手头端初始位姿、所述初始抓取方向、所述最大重力曲线、所述物品位姿和所述目标物体重力，对所述目标抓手确定目标抓取方向和抓手头端目标位姿，根据所述抓手头端目标位姿、所述目标抓取方向、所述物品位姿和所述目标物体重力控制所述目标抓手抓取所述目标物品；

所述获取抓取准备信号步骤，包括：

获取所述目标抓手的单手指抓力阈值和所述初始抓取方向，并获取目标物品对应物品受力阈值，获取所述目标抓手与所述目标物品之间的摩擦系数及手指分布数据，其中，所述手指分布数据包括：抓取方向、上部手指数量和下部手指数量；

基于预设的抓取约束函数，根据所述单手指抓力阈值、所述初始抓取方向、所述物品受力阈值、所述摩擦系数和所述手指分布数据，生成所述最大重力曲线，其中，所述最大重力曲线的x轴表述的是所述目标抓手的抓取方向，所述最大重力曲线的y轴表述的所述目标抓手能抓取的最大物体重力；

获取所述五轴机械手对应的抓取准备运动路径；

根据所述抓取准备运动路径控制所述五轴机械手运动，得到机械手到位信号；

获取所述目标物品对应的物品到位信号；

根据所述最大重力曲线、所述机械手到位信号和所述物品到位信号生成所述抓取准备信号；

其中，所述抓取约束函数为：F是所述目标抓手的每个手指施加在所述目标物品上的力，F_max是所述单手指抓力阈值，F_s是所述物品受力阈值，μ是所述摩擦系数，θ是待处理抓取方向与所述初始抓取方向的差值的绝对值，m是所述手指分布数据中的与所述待处理抓取方向对应的所述上部手指数量，n是所述手指分布数据中的与所述待处理抓取方向对应的所述下部手指数量，G_max是所述目标抓手在所述待处理抓取方向上抓取所述目标物品的最大物体重力，所述待处理抓取方向是所述目标抓手的任一个抓取方向。

2.根据权利要求1所述的五轴机械手的控制方法，其特征在于，所述根据所述抓手头端初始位姿、所述最大重力曲线、所述初始抓取方向、所述物品位姿和所述目标物体重力，判断所述目标抓手是否能成功抓取所述目标物品，得到第一结果的步骤，包括：

从所述最大重力曲线中查找出与所述初始抓取方向对应的最大重力，得到第一重力；

判断所述目标物体重力是否不大于所述第一重力；

若是，则根据所述抓手头端初始位姿和所述物品位姿，判断所述目标物品是否位于与所述初始抓取方向对应的抓取位置范围内，若是，则确定所述第一结果为是，否则，确定所述第一结果为否；

若否，则确定所述第一结果为否。

3.根据权利要求1所述的五轴机械手的控制方法，其特征在于，所述根据所述抓手头端初始位姿、所述初始抓取方向、所述最大重力曲线、所述物品位姿和所述目标物体重力，对所述目标抓手确定目标抓取方向和抓手头端目标位姿的步骤，包括：

根据所述抓手头端初始位姿、所述最大重力曲线、所述物品位姿和所述目标物体重力，对所述目标抓手进行抓取方向的计算，得到调整结果；

若所述调整结果中的调整结论为成功，则将所述调整结果中的调整后抓取方向作为所述目标抓取方向，并且将所述抓手头端初始位姿作为所述抓手头端目标位姿；

若所述调整结果中的所述调整结论为失败，则根据所述五轴机械手的各个机械轴的约束关系、所述最大重力曲线、所述物品位姿和所述目标物体重力，对所述目标抓手同时进行抓取方向及抓手头端位姿的计算，得到所述目标抓取方向和所述抓手头端目标位姿。