一种机械臂控制方法及装置与流程

文档序号:29035836发布日期:2022-02-25 18:37阅读:136来源:国知局
一种机械臂控制方法及装置与流程

1.本发明涉及控制技术领域,尤其涉及一种机械臂控制方法及装置。


背景技术:

2.在机械臂控制过程中,由于受端口开放权限的限制,通常难以实现对机械臂的精准控制。因此,提供一种基于机械臂的数据处理方法及装置,以实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能显得尤为重要。


技术实现要素:

3.本发明所要解决的技术问题在于,提供一种机械臂控制方法及装置,能够通过对运行图像信息的处理确定得到运行状态信息,再利用速度控制规则确定得到用于指示对机械臂进行速度控制的目标控制参数信息,有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
4.为了解决上述技术问题,本发明实施例第一方面公开了一种机械臂控制方法,所述方法包括:
5.获取运行图像信息;所述运行图像信息是在对机械臂与目标物的位置关系进行调整控制时触发的;
6.根据所述运行图像信息,确定出运行状态信息;
7.根据所述运行状态信息和预设的速度控制规则,确定出目标控制参数信息;所述目标控制参数信息用于指示对所述机械臂进行速度控制。
8.作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第一方面中,所述运行状态信息包括位姿参数信息和目标状态信息;
9.所述根据所述运行图像信息,确定出运行状态信息,包括:
10.利用预设的位姿估计模型对所述运行图像信息进行处理,得到所述位姿参数信息;
11.根据所述位姿参数信息,确定出所述目标状态信息。
12.作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第一方面中,所述根据所述位姿参数信息,确定出所述目标状态信息,包括:
13.匹配所述位姿参数信息对应的姿态特征信息与预设的待选状态信息集合中所有待选状态信息对应的状态特征信息,得到第一匹配结果;所述姿态特征信息包括m个姿态信息元素;所述m为偶数正整数;所述状态特征信息包括n个状态信息元素;所述n为偶数正整数;所述姿态特征信息中处于顺序第一位置的姿态信息元素对应的姿态元素信息和处于顺序第二位置的姿态信息元素对应的姿态元素信息是相匹配的;所述姿态特征信息中处于顺序第一位置的姿态信息元素对应的姿态元素信息和处于末位的姿态信息元素对应的姿态元素信息是相匹配的;
14.当所述第一匹配结果表示所述待选状态信息集合中存在与所述姿态特征信息相
匹配的目标状态特征信息时,确定所述目标状态特征信息对应的待选状态信息为目标状态信息。
15.作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第一方面中,所述位姿参数信息包括特征点信息、图像区域信息和区域面积信息;所述姿参数信息与所述目标物相关;
16.所述根据所述位姿参数信息,确定出所述目标状态信息,包括:
17.利用预设的第一速度求解模型对所述特征点信息进行处理,得到第一中间参数信息;
18.利用预设的角速度控制模型对所述图像区域信息进行处理,得到第二中间参数信息;
19.利用预设的线速度控制模型对所述区域面积信息进行处理,得到第三中间参数信息;
20.利用预设的第一参数调整模型对所述第一中间参数信息、所述第二中间参数信息和所述第三中间参数信息进行处理,得到目标状态信息。
21.作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第一方面中,所述根据所述运行状态信息和预设的速度控制规则,确定出目标控制参数信息,包括:
22.根据所述运行状态信息,确定出目标控制模型和目标轨迹控制参数信息;所述目标轨迹控制参数信息包括若干个目标轨迹控制参数;
23.获取运行位置参数信息;所述运行位置参数信息包括若干个运行位置参数;
24.利用所述目标控制模型对所述运行位置参数信息和所述目标轨迹控制参数进行处理,得到目标控制参数信息;所述目标控制参数信息包括若干个目标速度控制参数。
25.作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第一方面中,所述目标控制模型包括前端控制模型和后端控制模型;
26.所述利用所述目标控制模型对所述运行位置参数信息和所述目标轨迹控制参数进行处理,得到目标控制参数信息,包括:
27.对于任一运行位置参数,利用所述前端控制模型对该运行位置参数和该运行位置参数对应的目标轨迹控制参数进行处理,得到偏差参数信息;
28.利用所述后端控制模型对所述偏差参数信息进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数。
29.作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第一方面中,所述后端控制模型包括第一模糊模型、第二模糊模型和第二参数调整模型;
30.所述偏差参数信息包括偏差和偏差变化;
31.所述利用所述后端控制模型对所述偏差参数信息进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数,包括:
32.利用所述第一模糊模型对所述偏差和所述偏差变化进行处理,得到模糊偏差和模糊偏差变化;
33.利用所述第二模糊模型对所述模糊偏差和所述模糊偏差变化进行模糊推理计算,得到中间模糊参数;
34.利用所述第二参数调整模型对所述偏差、所述偏差变化和所述中间模糊参数进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数。
35.本发明实施例第二方面公开了一种机械臂控制装置,装置包括:
36.获取模块,用于获取运行图像信息;所述运行图像信息是在对机械臂与目标物的位置关系进行调整控制时触发的;
37.第一确定模块,用于根据所述运行图像信息,确定出运行状态信息;
38.第二确定模块,用于根据所述运行状态信息和预设的速度控制规则,确定出目标控制参数信息;所述目标控制参数信息用于指示对所述机械臂进行速度控制。
39.作为一种该可选的实施方式,在本发明实施例第二方面中,所述运行状态信息包括位姿参数信息和目标状态信息;
40.所述第一确定模块包括处理子模块和确定子模块,其中:
41.所述处理子模块,用于利用预设的位姿估计模型对所述运行图像信息进行处理,得到所述位姿参数信息;
42.所述确定子模块,用于根据所述位姿参数信息,确定出所述目标状态信息。
43.作为一种该可选的实施方式,在本发明实施例第二方面中,所述确定子模块根据所述位姿参数信息,确定出所述目标状态信息的具体方式为:
44.匹配所述位姿参数信息对应的姿态特征信息与预设的待选状态信息集合中所有待选状态信息对应的状态特征信息,得到第一匹配结果;所述姿态特征信息包括m个姿态信息元素;所述m为偶数正整数;所述状态特征信息包括n个状态信息元素;所述n为偶数正整数;所述姿态特征信息中处于顺序第一位置的姿态信息元素对应的姿态元素信息和处于顺序第二位置的姿态信息元素对应的姿态元素信息是相匹配的;所述姿态特征信息中处于顺序第一位置的姿态信息元素对应的姿态元素信息和处于末位的姿态信息元素对应的姿态元素信息是相匹配的;
45.当所述第一匹配结果表示所述待选状态信息集合中存在与所述姿态特征信息相匹配的目标状态特征信息时,确定所述目标状态特征信息对应的待选状态信息为目标状态信息。
46.作为一种该可选的实施方式,在本发明实施例第二方面中,所述位姿参数信息包括特征点信息、图像区域信息和区域面积信息;所述姿参数信息与所述目标物相关;
47.所述确定子模块根据所述位姿参数信息,确定出所述目标状态信息的具体方式为:
48.利用预设的第一速度求解模型对所述特征点信息进行处理,得到第一中间参数信息;
49.利用预设的角速度控制模型对所述图像区域信息进行处理,得到第二中间参数信息;
50.利用预设的线速度控制模型对所述区域面积信息进行处理,得到第三中间参数信息;
51.利用预设的第一参数调整模型对所述第一中间参数信息、所述第二中间参数信息和所述第三中间参数信息进行处理,得到目标状态信息。
52.作为一种该可选的实施方式,在本发明实施例第二方面中,所述第二确定模块根据所述运行状态信息和预设的速度控制规则,确定出目标控制参数信息的具体方式为:
53.根据所述运行状态信息,确定出目标控制模型和目标轨迹控制参数信息;所述目
标轨迹控制参数信息包括若干个目标轨迹控制参数;
54.获取运行位置参数信息;所述运行位置参数信息包括若干个运行位置参数;
55.利用所述目标控制模型对所述运行位置参数信息和所述目标轨迹控制参数进行处理,得到目标控制参数信息;所述目标控制参数信息包括若干个初始速度控制参数。
56.作为一种该可选的实施方式,在本发明实施例第二方面中,所述目标控制模型包括前端控制模型和后端控制模型;
57.所述第二确定模块利用所述目标控制模型对所述运行位置参数信息和所述目标轨迹控制参数进行处理,得到目标控制参数信息的具体方式为:
58.对于任一运行位置参数,利用所述前端控制模型对该运行位置参数和该运行位置参数对应的目标轨迹控制参数进行处理,得到偏差参数信息;
59.利用所述后端控制模型对所述偏差参数信息进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数。
60.作为一种该可选的实施方式,在本发明实施例第二方面中,所述后端控制模型包括第一模糊模型、第二模糊模型和第二参数调整模型;
61.所述偏差参数信息包括偏差和偏差变化;
62.所述第二确定模块利用所述后端控制模型对所述偏差参数信息进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数的具体方式为:
63.利用所述第一模糊模型对所述偏差和所述偏差变化进行处理,得到模糊偏差和模糊偏差变化;
64.利用所述第二模糊模型对所述模糊偏差和所述模糊偏差变化进行模糊推理计算,得到中间模糊参数;
65.利用所述第二参数调整模型对所述偏差、所述偏差变化和所述中间模糊参数进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数。
66.本发明第三方面公开了另一种机械臂控制装置,所述装置包括:
67.存储有可执行程序代码的存储器;
68.与所述存储器耦合的处理器;
69.所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,执行本发明实施例第一方面公开的机械臂控制方法中的部分或全部步骤。
70.本发明第四方面公开了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被调用时,用于执行本发明实施例第一方面公开的机械臂控制方法中的部分或全部步骤。
71.与现有技术相比,本发明实施例具有以下有益效果:
72.本发明实施例中,获取运行图像信息;运行图像信息是在对机械臂与目标物的位置关系进行调整控制时触发的;根据运行图像信息,确定出运行状态信息;根据运行状态信息和预设的速度控制规则,确定出目标控制参数信息;目标控制参数信息用于指示对机械臂进行速度控制。可见,本发明能够通过对运行图像信息的处理确定得到运行状态信息,再利用速度控制规则确定得到用于指示对机械臂进行速度控制的目标控制参数信息,有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
附图说明
73.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
74.图1是本发明实施例公开的一种机械臂控制方法的流程示意图;
75.图2是本发明实施例公开的另一种机械臂控制方法的流程示意图;
76.图3是本发明实施例公开的一种机械臂控制装置的结构示意图;
77.图4是本发明实施例公开的另一种机械臂控制装置的结构示意图;
78.图5本发明实施例公开的又一种机械臂控制装置的结构示意图。
具体实施方式
79.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
80.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
81.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
82.本发明公开了一种机械臂控制方法及装置,能够通过对运行图像信息的处理确定得到运行状态信息,再利用速度控制规则确定得到用于指示对机械臂进行速度控制的目标控制参数信息,有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。以下分别进行详细说明。
83.实施例一
84.请参阅图1,图1是本发明实施例公开的一种机械臂控制方法的流程示意图。其中,图1所描述的机械臂控制方法应用于控制系统中,如用于机械臂控制管理的本地服务器或云端服务器等,本发明实施例不做限定。如图1所示,该机械臂控制方法可以包括以下操作:
85.101、获取运行图像信息。
86.本发明实施例中,上述运行图像信息是在对机械臂与目标物的位置关系进行调整控制时触发的。
87.102、根据运行图像信息,确定出运行状态信息。
88.103、根据运行状态信息和预设的速度控制规则,确定出目标控制参数信息。
89.本发明实施例中,上述目标控制参数信息用于指示对机械臂进行速度控制。
90.可选的,上述运行图像信息包括若干张运行图像。
91.可选的,上述运行图像是通过装载在机械臂末端的相机采集的。
92.可选的,上述目标控制参数用于控制调节机械臂的关节单元。
93.可选的,上述关节单元的数量大于等于6。
94.可见,实施本发明实施例所描述的机械臂控制方法能够通过对运行图像信息的处理确定得到运行状态信息,再利用速度控制规则确定得到用于指示对机械臂进行速度控制的目标控制参数信息,有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
95.在一个可选的实施例中,上述运行状态信息包括位姿参数信息和目标状态信息;
96.上述步骤102中根据运行图像信息,确定出运行状态信息,包括:
97.利用预设的位姿估计模型对运行图像信息进行处理,得到位姿参数信息;
98.根据位姿参数信息,确定出目标状态信息。
99.可选的,上述位姿估计模型包括基于深度学习的数据处理模型,和/或,基于神经网络的数据处理模型,和/或,基于人工智能的数据处理模型,本发明实施例不做限定。
100.可选的,上述位姿参数信息包括实时线性位移信息,和/或,姿态角信息,本发明实施例不做限定。
101.在该可选的实施例中,作为一种可选的实施方式,上述利用预设的位姿估计模型对运行图像信息进行处理,得到位姿参数信息的具体实现方式包括:
102.对运行图像信息进行识别处理,得到末端速度信息;上述末端速度信息包括末端角速度信息和末端加速度信息;
103.对上述末端速度信息进行计算处理,得到实时线性位移信息;
104.根据预设的角度模型,对实时线性位移信息进行处理,得到姿态角信息。
105.可选的,上述角度模型跟旋转角度和角速度相关。
106.可见,实施本发明实施例所描述的机械臂控制方法能够利用姿态估计模型对运行图形信息进行处理得到机械臂的位姿参数信息,进而确定出欲控制的目标状态信息,有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
107.在另一个可选的实施例中,上述根据位姿参数信息,确定出目标状态信息,包括:
108.匹配位姿参数信息对应的姿态特征信息与预设的待选状态信息集合中所有待选状态信息对应的状态特征信息,得到第一匹配结果;姿态特征信息包括m个姿态信息元素;m为偶数正整数;状态特征信息包括n个状态信息元素;n为偶数正整数;姿态特征信息中处于顺序第一位置的姿态信息元素对应的姿态元素信息和处于顺序第二位置的姿态信息元素对应的姿态元素信息是相匹配的;姿态特征信息中处于顺序第一位置的姿态信息元素对应的姿态元素信息和处于末位的姿态信息元素对应的姿态元素信息是相匹配的;
109.当第一匹配结果表示待选状态信息集合中存在与姿态特征信息相匹配的目标状态特征信息时,确定目标状态特征信息对应的待选状态信息为目标状态信息。
110.可选的,上述位姿特征信息包括位姿代码信息,和/或,位姿名称信息,和/或,位姿ip信息,本发明实施例不做限定。
111.可选的,上述m为大于等于6的正整数。
112.可选的,上述m为偶数。
113.可选的,上述位姿特征信息的形式为a1-a-a3-a3-a2-b,其中,a1、a2、a3、a和b为位姿信息元素对应的位姿元素信息。
114.可选的,a由a1和a2组成。进一步的,a的形式为a2-a1-a1-a2-a2。
115.可选的,上述b由a1和a3组成。进一步的,b的形式为a1-a3-a3-a1-a1。
116.可选的,上述a1为位姿代码信息。
117.可选的,上述a2为位姿名称信息。
118.可选的,上述a3为位姿ip信息。
119.可见,实施本发明实施例所描述的机械臂控制方法能够姿态特征信息与状态特征信息的匹配确定目标状态信息,提供了一种确定目标状态信息的实现路径,有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
120.在又一个可选的实施例中,上述位姿参数信息包括特征点信息、图像区域信息和区域面积信息;姿参数信息与目标物相关;
121.上述根据位姿参数信息,确定出目标状态信息,包括:
122.利用预设的第一速度求解模型对特征点信息进行处理,得到第一中间参数信息;
123.利用预设的角速度控制模型对图像区域信息进行处理,得到第二中间参数信息;
124.利用预设的线速度控制模型对区域面积信息进行处理,得到第三中间参数信息;
125.利用预设的第一参数调整模型对第一中间参数信息、第二中间参数信息和第三中间参数信息进行处理,得到目标状态信息。
126.可选的,上述角速度控制模型包括角度识别模型、角度计算模型和角度控制率模型。
127.在该可选的实施例中,作为一种可选的实施方式,上述利用预设的角速度控制模型对图像区域信息进行处理,得到第二中间参数信息的具体实现方式为:
128.利用角度识别模型对图像区域信息进行处理,得到特征点位置信息;上述特征点位置信息包括至少2个特征点坐标信息;
129.利用角度计算模型对上述特征点位置信息进行计算处理,得到图像角度信息;
130.利用角度控制率模型对图像角度信息和预设的期望区域转角信息进行处理,得到第二中间参数信息。
131.可选的,上述第二中间参数信息包括机械臂绕z轴旋转的控制参数。
132.可选的,上述角度计算模型是基于反正切函数的数据处理模型。
133.上述角速度控制模型包括图像特征处理模型和速度控制率模型。
134.在该可选的实施例中,作为另一种可选的实施方式,上述利用预设的角速度控制模型对图像区域信息进行处理,得到第二中间参数信息的具体实现方式为:
135.利用图像特征处理模型对图像区域信息和预设的期望区域面积信息进行处理,得到待用面积比;
136.利用速度控制率模型对上述待用面积比和预设的期望面积比进行处理,得到第二中间参数信息。
137.优选的,上述期望面积比为1。
138.可选的,上述图像区域信息包括至少2个区域点坐标信息。
139.可选的,上述速度控制率模型计算第二中间参数信息对应的控制量u的计算方式
为:
140.u=λ
·
(x
1-x2)。
141.其中,λ为缩放因子,x1为待用面积比,x2为期望面积比。
142.可见,实施本发明实施例所描述的机械臂控制方法能够通过第一速度求解模型、角速度控制模型、线速度控制模型和第一参数调整模型对特征点信息、图像区域信息和区域面积信息的综合处理,得到目标状态信息,提供了一种确定目标状态信息的实现路径,更有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
143.实施例二
144.请参阅图2,图2是本发明实施例公开的另一种机械臂控制方法的流程示意图。其中,图2所描述的机械臂控制方法应用于控制系统中,如用于机械臂控制管理的本地服务器或云端服务器等,本发明实施例不做限定。如图2所示,该机械臂控制方法可以包括以下操作:
145.201、获取运行图像信息。
146.202、根据运行图像信息,确定出运行状态信息。
147.本发明实施例中,针对步骤201-步骤202的具体技术细节和技术名词解释,可以参照实施例一中针对步骤101-步骤102的详细描述,本发明实施例不再赘述。
148.203、根据运行状态信息,确定出目标控制模型和目标轨迹控制参数信息。
149.本发明实施例中,上述目标轨迹控制参数信息包括若干个目标轨迹控制参数。
150.204、获取运行位置参数信息。
151.本发明实施例中,上述运行位置参数信息包括若干个运行位置参数。
152.205、利用目标控制模型对运行位置参数信息和目标轨迹控制参数进行处理,得到目标控制参数信息。
153.本发明实施例中,上述目标控制参数信息包括若干个目标速度控制参数。
154.可选的,上述运行位置参数信息是根据设定的采样周期通过对机械臂各关机位置的检测得到的。
155.可选的,上述采样周期为0.001秒~1秒之间的任意值。
156.优选的,上述采样周期为100毫秒。
157.可选的,上述目标控制模型包括基于模糊pid的控制模型,和/或,基于滑膜控制算法的控制模型,和/或,基于神经网络的控制算法,和/或,基于状态观测器的控制模型,和/或,基于阻抗控制算法的控制模型,本发明实施例不做限定。
158.可见,实施本发明实施例所描述的机械臂控制方法能够通过对运行图像信息的处理确定得到运行状态信息,再确定出目标控制模型和目标轨迹控制参数信息,进而利用目标控制模型对确定得到用于指示对运行位置参数信息和目标轨迹控制参数进行处理,得到目标控制参数信息,有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
159.在一个可选的实施例中,上述目标控制模型包括前端控制模型和后端控制模型;
160.上述步骤205中利用目标控制模型对运行位置参数信息和目标轨迹控制参数进行处理,得到目标控制参数信息,包括:
161.对于任一运行位置参数,利用前端控制模型对该运行位置参数和该运行位置参数
对应的目标轨迹控制参数进行处理,得到偏差参数信息;
162.利用后端控制模型对偏差参数信息进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数。
163.可选的,上述偏差参数信息包括偏差和偏差变化。
164.在该可选的实施例中,作为一种该可选的实施方式,上述对于任一运行位置参数,利用前端控制模型对该运行位置参数和该运行位置参数对应的目标轨迹控制参数进行处理,得到偏差参数信息的具体方式为:
165.计算目标轨迹控制参数与运行位置参数的偏差;
166.对偏差进行求导计算,得到温度的偏差变化。
167.在该可选的实施例中,作为另一种该可选的实施方式,利用后端控制模型对偏差参数信息进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数的具体方式为:
168.对上述偏差参数信息进行处理,得到自适应律;
169.将自适应律和偏差参数信息输入后端控制模型,输出得到目标控制参数。
170.可见,实施本发明实施例所描述的机械臂控制方法能够对运行位置参数和目标轨迹控制参数进行处理得到偏差参数信息,再对偏差参数信息进行进一步处理得到目标控制参数,更有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
171.在另一个可选的实施例中,上述后端控制模型包括第一模糊模型、第二模糊模型和第二参数调整模型;
172.上述偏差参数信息包括偏差和偏差变化;
173.上述利用后端控制模型对偏差参数信息进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数,包括:
174.利用第一模糊模型对偏差和偏差变化进行处理,得到模糊偏差和模糊偏差变化;
175.利用第二模糊模型对模糊偏差和模糊偏差变化进行模糊推理计算,得到中间模糊参数;
176.利用第二参数调整模型对偏差、偏差变化和中间模糊参数进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数。
177.可选的,上述第二模糊模型包括第一模糊规则表和第二模糊规则表。
178.可选的,第一模糊规则表中采用三角形隶属度函数来建立定义好的论域与模糊语言变量之间的关系。
179.可选的,第二模糊规则表中采用高斯隶属度函数来建立定义好的论域与模糊语言变量之间的关系。
180.可选的,上述中间模糊参数包括第一中间参数、第二中间参数、第三中间参数和第四中间参数。
181.可选的,上述第一中间参数、第二中间参数和第三中间参数是利用第一模糊规则表对模糊偏差和模糊偏差变化进行模糊推理计算得到。
182.可选的,上述第四中间参数是利用第二模糊规则表对模糊偏差和模糊偏差变化进行模糊推理计算得到。
183.在该可选的实施例中,作为一种可选的实施方式,利用第二参数调整模型对偏差、偏差变化和中间模糊参数进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数的具体方式
为:
184.对第四中间参数进行计算处理,得到整定参数;
185.用第二参数调整模型对第一中间参数、第二中间参数、第三中间参数偏差、偏差变化和整定参数进行计算处理,得到目标控制参数。
186.可选的,上述整定参数为第四中间参数的倒数。
187.可选的,上述整定参数还用于优化模糊偏差。
188.可选的,上述模糊偏差为整定参数*第一量化因子/偏差。
189.可选的,上述第一量化因子量化论域为{-1,1}。
190.可选的,上述模糊偏差变化为整定参数*第二量化因子/偏差变化。
191.可选的,上述第二量化因子量化论域为{-5,5}。
192.可见,实施本发明实施例所描述的机械臂控制方法能够利用第一模糊模型、第二模糊模型和第二参数调整模型对偏差参数信息进行综合处理,得到目标控制参数,更有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
193.实施例三
194.请参阅图3,图3是本发明实施例公开的一种机械臂控制装置的结构示意图。其中,图3所描述的装置能够应用于控制系统中,如用于机械臂控制管理的本地服务器或云端服务器等,本发明实施例不做限定。如图3所示,该装置可以包括:
195.获取模块301,用于获取运行图像信息;运行图像信息是在对机械臂与目标物的位置关系进行调整控制时触发的;
196.第一确定模块302,用于根据运行图像信息,确定出运行状态信息;
197.第二确定模块303,用于根据运行状态信息和预设的速度控制规则,确定出目标控制参数信息;目标控制参数信息用于指示对机械臂进行速度控制。
198.可见,实施图3所描述的机械臂控制装置,能够通过对运行图像信息的处理确定得到运行状态信息,再利用速度控制规则确定得到用于指示对机械臂进行速度控制的目标控制参数信息,有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
199.在另一个可选的实施例中,如图4所示,运行状态信息包括位姿参数信息和目标状态信息;
200.第一确定模块302包括处理子模块3021和确定子模块3022,其中:
201.处理子模块3021,用于利用预设的位姿估计模型对运行图像信息进行处理,得到位姿参数信息;
202.确定子模块3022,用于根据位姿参数信息,确定出目标状态信息。
203.可见,实施图4所描述的机械臂控制装置,能够利用姿态估计模型对运行图形信息进行处理得到机械臂的位姿参数信息,进而确定出欲控制的目标状态信息,有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
204.在又一个可选的实施例中,如图4所示,确定子模块3022根据位姿参数信息,确定出目标状态信息的具体方式为:
205.匹配位姿参数信息对应的姿态特征信息与预设的待选状态信息集合中所有待选状态信息对应的状态特征信息,得到第一匹配结果;姿态特征信息包括m个姿态信息元素;m为偶数正整数;状态特征信息包括n个状态信息元素;n为偶数正整数;姿态特征信息中处于
顺序第一位置的姿态信息元素对应的姿态元素信息和处于顺序第二位置的姿态信息元素对应的姿态元素信息是相匹配的;姿态特征信息中处于顺序第一位置的姿态信息元素对应的姿态元素信息和处于末位的姿态信息元素对应的姿态元素信息是相匹配的;
206.当第一匹配结果表示待选状态信息集合中存在与姿态特征信息相匹配的目标状态特征信息时,确定目标状态特征信息对应的待选状态信息为目标状态信息。
207.可见,实施图4所描述的机械臂控制装置,能够姿态特征信息与状态特征信息的匹配确定目标状态信息,提供了一种确定目标状态信息的实现路径,有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
208.在又一个可选的实施例中,如图4所示,位姿参数信息包括特征点信息、图像区域信息和区域面积信息;姿参数信息与目标物相关;
209.确定子模块3022根据位姿参数信息,确定出目标状态信息的具体方式为:
210.利用预设的第一速度求解模型对特征点信息进行处理,得到第一中间参数信息;
211.利用预设的角速度控制模型对图像区域信息进行处理,得到第二中间参数信息;
212.利用预设的线速度控制模型对区域面积信息进行处理,得到第三中间参数信息;
213.利用预设的第一参数调整模型对第一中间参数信息、第二中间参数信息和第三中间参数信息进行处理,得到目标状态信息。
214.可见,实施图4所描述的机械臂控制装置,能够通过第一速度求解模型、角速度控制模型、线速度控制模型和第一参数调整模型对特征点信息、图像区域信息和区域面积信息的综合处理,得到目标状态信息,提供了一种确定目标状态信息的实现路径,更有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
215.在又一个可选的实施例中,如图4所示,第二确定模块303根据运行状态信息和预设的速度控制规则,确定出目标控制参数信息的具体方式为:
216.根据运行状态信息,确定出目标控制模型和目标轨迹控制参数信息;目标轨迹控制参数信息包括若干个目标轨迹控制参数;
217.获取运行位置参数信息;运行位置参数信息包括若干个运行位置参数;
218.利用目标控制模型对运行位置参数信息和目标轨迹控制参数进行处理,得到目标控制参数信息;目标控制参数信息包括若干个初始速度控制参数。
219.可见,实施图4所描述的机械臂控制装置,能够通过对运行图像信息的处理确定得到运行状态信息,再确定出目标控制模型和目标轨迹控制参数信息,进而利用目标控制模型对确定得到用于指示对运行位置参数信息和目标轨迹控制参数进行处理,得到目标控制参数信息,有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
220.在又一个可选的实施例中,如图4所示,目标控制模型包括前端控制模型和后端控制模型;
221.第二确定模块303利用目标控制模型对运行位置参数信息和目标轨迹控制参数进行处理,得到目标控制参数信息的具体方式为:
222.对于任一运行位置参数,利用前端控制模型对该运行位置参数和该运行位置参数对应的目标轨迹控制参数进行处理,得到偏差参数信息;
223.利用后端控制模型对偏差参数信息进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数。
224.可见,实施图4所描述的机械臂控制装置,能够对运行位置参数和目标轨迹控制参数进行处理得到偏差参数信息,再对偏差参数信息进行进一步处理得到目标控制参数,更有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
225.在又一个可选的实施例中,如图4所示,后端控制模型包括第一模糊模型、第二模糊模型和第二参数调整模型;
226.偏差参数信息包括偏差和偏差变化;
227.第二确定模块303利用后端控制模型对偏差参数信息进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数的具体方式为:
228.利用第一模糊模型对偏差和偏差变化进行处理,得到模糊偏差和模糊偏差变化;
229.利用第二模糊模型对模糊偏差和模糊偏差变化进行模糊推理计算,得到中间模糊参数;
230.利用第二参数调整模型对偏差、偏差变化和中间模糊参数进行处理,得到该运行位置参数对应的目标控制参数。
231.可见,实施图4所描述的机械臂控制装置,能够利用第一模糊模型、第二模糊模型和第二参数调整模型对偏差参数信息进行综合处理,得到目标控制参数,更有利于实现对机械臂的精准控制,从而提高机械臂的控制精度和控制效能。
232.实施例四
233.请参阅图5,图5是本发明实施例公开的又一种机械臂控制装置的结构示意图。其中,图5所描述的装置能够应用于控制系统中,如用于机械臂控制管理的本地服务器或云端服务器等,本发明实施例不做限定。如图5所示,该装置可以包括:
234.存储有可执行程序代码的存储器401;
235.与存储器401耦合的处理器402;
236.处理器402调用存储器401中存储的可执行程序代码,用于执行实施例一或实施例二所描述的机械臂控制方法中的步骤。
237.实施例五
238.本发明实施例公开了一种计算机读存储介质,其存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,该计算机程序使得计算机执行实施例一或实施例二所描述的机械臂控制方法中的步骤。
239.实施例六
240.本发明实施例公开了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一或实施例二所描述的机械臂控制方法中的步骤。
241.以上所描述的装置实施例仅是示意性的,其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
242.通过以上的实施例的具体描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,
上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(read-only memory,rom)、随机存储器(random access memory,ram)、可编程只读存储器(programmable read-only memory,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory,eprom)、一次可编程只读存储器(one-time programmable read-only memory,otprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasable programmable read-only memory,eeprom)、只读光盘(compact disc read-only memory,cd-rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
243.最后应说明的是:本发明实施例公开的一种机械臂控制方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。
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