一种位置偏差小的机械手工作方法、计算机可读存储介质及智能机械手系统与流程

本发明涉及机械手技术领域，特别涉及一种位置偏差小的机械手工作方法、计算机可读存储介质及智能机械手系统。

背景技术：

随着自动化技术的迅速发展，如今在工业生产中通常会使用机械手来降低人工成本以及提高生产效率。机械手是一种能模仿人手臂动作，按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，其可在三维方向上自由运动，从而可对位于不同工位上的物件或工具进行操作。机械手为实现自由运动，通常设有多个关节，多个关节相互配合运动从而令机械手实现自由运动。

在多个关节相互配合运动的过程中，两两关节之间会产生轻微的应力形变，该轻微的应力形变会导致机械手在运动过程中产生轻微的位置偏差，通常情况下该轻微的位置偏差可以被忽略，但机械手在持续运动过程中会不断累积轻微的位置偏差，最终形成较大的位置偏差而不能被忽略，从而导致机械手不能精确地工作。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是如何令机械手能精确地工作。

为解决上述技术问题，本发明提供一种位置偏差小的机械手工作方法，包括如下步骤：

a.规划所述机械手从初始位置先后运动到多个目标位置进行工作的运动路径；

b.令所述机械手的各个关节相互配合运动以使所述机械手按照所述运动路径运动；

所述步骤a中，所述运动路径中途经过所述初始位置；

包括在执行所述步骤b的过程中执行的步骤b0.当所述机械手经过所述初始位置时，令所述机械手的各个关节复位，以使所述机械手的位姿恢复至初始状态。

优选地，在所述步骤b0中，令所述机械手的各个关节复位至所述初始状态具体地：将所述机械手的实际运动路程和/或实际运动时长清零，从而使得机械手中，除正在抓取物件的部位以外的各个关节复位至初始状态。

优选地，所述步骤a中，在规划出所述运动路径之后，从中获取所述机械手沿着所述运动路径运动直至经过所述初始位置所需的预设运动路程；所述步骤b0中，当所述机械手运动达到所述预设运动路程时，得知所述机械手经过所述初始位置。

优选地，所述步骤a中，还规划所述机械手从初始位置先后运动到多个目标位置进行工作的运动时长，从中获取所述机械手沿着所述运动路径运动直至经过所述初始位置所需的预设运动时长；所述步骤b0中，当所述机械手运动达到所述预设运动时长时，得知所述机械手经过所述初始位置。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法中的步骤。

本发明还提供一种智能机械手系统，包括机械手和控制装置，所述控制装置电连接所述机械手，所述控制装置包括相互连接的计算机可读存储介质和处理器，所述机械手包括至少两个关节和用于驱动各个关节运动的电机，所述计算机可读存储介质如上所述。

优选地，在执行所述步骤b的过程中，从所述电机获取所述机械手的实际运动路程和/或实际运动时长。

优选地，所述电机是伺服电机。

本发明具有以下有益效果：由于所规划出来的运动路径中途经过初始位置，在令机械手按照该运动路径运动并经过初始位置时，令机械手的各个关节复位以使得机械手的位姿恢复至初始状态，此时机械手的两两关节之间的应力形变消失，从而消除了机械手在先前运动的过程中所累积的位置偏差，从而减小机械手整体运动工作的位置偏差，使得机械手能精确地工作。

附图说明

图1是智能机械手系统的电路连接框图；

图2是工作台上的坐标平面示意图。

附图标记说明：1-机械手；2-控制装置。

具体实施方式

智能机械手系统如图1所示，包括机械手1和控制装置2，控制装置2与机械手1电连接。本实施例中，机械手1设有至少两个关节，两两关节之间的连接处利用受伺服电机驱动的齿轮来实现关节运动，伺服电机籍此驱动各个关节相互配合运动从而令机械手1实现自由运动。

本实施例中，机械手1在画有坐标平面的工作台上方运动进行工作，该工作台上的坐标平面如图2所示。机械手1在工作前，其位姿处于初始状态，此状态下机械手1的用于抓取物件的部位处于坐标平面上的初始位置点s，机械手1的各个关节所处的位置记为原始位置。在坐标平面上，点a是放置有多个物件的第一目标位置；点b是机械手移动多个物件到达的第二目标位置，其中，点s的坐标是(8，8)，点a的坐标是(4，13)，点b的坐标是(13，13)，坐标单位可选地为5cm、10cm、15cm等。

智能机械手系统在运动工作之前，控制装置2先规划机械手1从初始位置点s先后运动到各个目标位置点a、b进行工作的运动路径。然后控制装置2控制相关电路令机械手1按照该运动路径运动并工作，具体的运动及工作过程如下：机械手1从初始位置点s出发先运动至第一目标位置点a从而抓取其中一个物件，然后带着该物件运动至第二目标位置点b后，将该物件放置在第二目标位置点b处。控制装置2控制机械手1不断重复上述运动及工作过程，直至工作台上的物件全部放置到第二目标位置点处，至此完成整体工作。

在机械手1运动的过程中，因为机械手1的运动是由至少两个关节相互配合运动从而实现的，所以两两关节之间会产生应力形变，该应力形变会导致机械手1在运动过程中偏离预先规划的运动路径从而产生位置偏差，使得机械手1在持续运动过程中不能精确地工作，不能将物件精确地放置到第二目标位置处。因此，需要采取位置偏差小的机械手工作方法，详述如下：首先，控制装置2规划机械手1从初始位置点s先运动至第一目标位置点a抓取物件再把物件运输至第二目标位置点b的运动路径和运动时长，该运动路径使机械手1在从第一目标位置点a运动到第二目标位置点b的过程中经过初始位置点s，然后从该运动路径中获取机械手1沿着该运动路径运动直至经过初始位置点s所需的预设运动路程，并从该运动时长中获取机械手1沿着该运动路径运动直至经过所述初始位置所需的预设运动时长；然后控制装置2控制相关电路令机械手1的各个关节相互配合运动以使机械手1按照该运动路径开始运动，在运动过程中，控制装置2从伺服电机获取机械手1的实际运动路程和实际运动时长，当机械手1实际运动达到预设运动路程和/或预设运动时长时，控制装置2据此得知机械手1经过初始位置点s，故根据预设的程序将机械手1的实际运动路程和/或实际运动时长清零，从而令机械手1的除抓取物件的部位以外的各个关节复位，以使机械手1的位姿恢复至初始状态，此时机械手1的两两关节之间的应力形变消失，从而消除了机械手1在先前运动的过程中所累积的位置偏差，这样在机械手1继续将物件运输到第二目标位置点b的过程中，将不会因位置偏差累积过大而导致无法将物件精确地运输至第二目标位置点b。在完成第一轮运输操作之后，控制装置2再控制相关电路继续令机械手1重新开始运动及工作，使得机械手1先后运动到各个目标位置点a、b进行工作(具体的运动及工作过程同上，在此不再赘述)，这样在每次运动及工作的过程中都会抹掉一次机械手1所累积的位置偏差，从而减小机械手1整体运动工作的位置偏差，使得机械手1能精确地工作。

其中，控制装置2包括相互连接的计算机可读存储介质和处理器，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述机械手工作方法，控制机械手1智能运动和工作。

在本说明书直接或间接提出的方法中，以一种可能的操作顺序描述了各种步骤和操作，但是本领域技术人员将认识到，可以重新布置、替换或消除步骤和操作，而不必脱离本发明的精神和范围。可以理解的是，本文所述的示例和实施例仅用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。据此所作的各种修改或变形将被建议给本领域技术人员，且将被包括在本申请的权利要求书的范围内。

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