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龍圖騰網(wǎng)恭喜上海工程技術(shù)大學(xué)申請(qǐng)的專利一種用于移動(dòng)機(jī)械臂的低自由度目標(biāo)搜尋及到達(dá)控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN115256399B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-13發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202211033796.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：B25J9/16；該發(fā)明授權(quán)一種用于移動(dòng)機(jī)械臂的低自由度目標(biāo)搜尋及到達(dá)控制方法是由陳麗;吳澤州;董琦;張春軍;董凱設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-08-26向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種用于移動(dòng)機(jī)械臂的低自由度目標(biāo)搜尋及到達(dá)控制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種用于移動(dòng)機(jī)械臂的低自由度目標(biāo)搜尋及到達(dá)策略，應(yīng)用于包含小車、多個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和擺動(dòng)關(guān)節(jié)的移動(dòng)機(jī)械臂，在移動(dòng)機(jī)械臂的末端安裝有圖像采集設(shè)備，選取移動(dòng)機(jī)械臂的兩關(guān)節(jié)組合運(yùn)動(dòng)，以最大視野角度為步長(zhǎng)，對(duì)目標(biāo)空間進(jìn)行遍歷粗搜索，直到目標(biāo)物出現(xiàn)在視野范圍內(nèi)。通過計(jì)算目標(biāo)和機(jī)械臂的相對(duì)位置，確定兩關(guān)節(jié)組合運(yùn)動(dòng)角度，使目標(biāo)物位于圖像采集設(shè)備的視場(chǎng)中央，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的精定位；進(jìn)一步移動(dòng)小車靠近目標(biāo)物，首先小車轉(zhuǎn)向目標(biāo)物方向，回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)反向旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償小車的轉(zhuǎn)動(dòng)，然后小車向目標(biāo)物運(yùn)動(dòng)，期間調(diào)整擺動(dòng)關(guān)節(jié)，保證目標(biāo)物不移出視野的中央?yún)^(qū)域，直到目標(biāo)物與小車之間的距離達(dá)到設(shè)定閾值，目標(biāo)到達(dá)任務(wù)完成。

本發(fā)明授權(quán)一種用于移動(dòng)機(jī)械臂的低自由度目標(biāo)搜尋及到達(dá)控制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種用于移動(dòng)機(jī)械臂的低自由度目標(biāo)搜尋及到達(dá)控制方法，其特征在于：應(yīng)用于包含小車、多個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和擺動(dòng)關(guān)節(jié)的移動(dòng)機(jī)械臂，在所述移動(dòng)機(jī)械臂的末端設(shè)置有圖像采集設(shè)備，選取移動(dòng)機(jī)械臂中不可視區(qū)域最小的兩關(guān)節(jié)視覺空間為搜索空間，對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行粗搜索，搜索到目標(biāo)物后，通過調(diào)整兩關(guān)節(jié)視覺空間中兩個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，使目標(biāo)物位于圖像采集設(shè)備的視場(chǎng)中央，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的精定位；然后判斷目標(biāo)物是否超出移動(dòng)機(jī)械臂的工作空間，若沒有超出，則目標(biāo)搜尋完成；若超出工作空間，則控制小車朝向目標(biāo)物移動(dòng)，在此過程中，通過調(diào)整兩關(guān)節(jié)視覺空間中兩個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，使目標(biāo)物始終處于圖像采集設(shè)備的視場(chǎng)中央，直到目標(biāo)物與小車之間的距離達(dá)到設(shè)定閾值，目標(biāo)到達(dá)完成；粗搜索包括以下步驟：步驟Ⅰ、逐一計(jì)算移動(dòng)機(jī)械臂中任意兩個(gè)關(guān)節(jié)的工作空間，將其與圖像采集設(shè)備的視場(chǎng)疊加，共同構(gòu)成移動(dòng)機(jī)械臂的多個(gè)兩關(guān)節(jié)視覺空間，從中選取不可視區(qū)域最小的兩關(guān)節(jié)視覺空間為搜索空間，對(duì)應(yīng)的兩個(gè)關(guān)節(jié)分別記為搜索擺動(dòng)關(guān)節(jié)、搜索回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；步驟Ⅱ、計(jì)算在圖像采集設(shè)備的最小成像距離時(shí)，搜索擺動(dòng)關(guān)節(jié)、搜索回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)對(duì)應(yīng)的最大步長(zhǎng)；步驟Ⅲ、按照搜索回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)每運(yùn)動(dòng)一個(gè)最大步長(zhǎng)，搜索擺動(dòng)關(guān)節(jié)以最大步長(zhǎng)遍歷一周的方式對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行搜索，直至發(fā)現(xiàn)目標(biāo)物，完成粗搜索；利用如下方程式計(jì)算搜索擺動(dòng)關(guān)節(jié)、搜索回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的調(diào)整角度Δφ、Δθ，從而使目標(biāo)物位于圖像采集設(shè)備的視場(chǎng)中央，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的精定位， 其中，φ0、θ0分別表示粗搜索后，搜索回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、搜索擺動(dòng)關(guān)節(jié)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，P＝X,Y,Z＝Tc·cP表示粗搜索后，目標(biāo)物在搜索擺動(dòng)關(guān)節(jié)所處坐標(biāo)系下的位置信息，cP表示粗搜索后，目標(biāo)物在圖像采集設(shè)備所處坐標(biāo)系下的位置信息，Tc表示圖像采集設(shè)備坐標(biāo)系與搜索擺動(dòng)關(guān)節(jié)坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換矩陣，a5表示圖像采集設(shè)備的安裝位置相對(duì)機(jī)械臂末端的Y軸向偏移量。

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