发明公布-2020112472634-机器人控制方法、装置、计算机设备、介质及机器人.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN114454155A
(43)申请公布日2022.05.10
(21)申请号202011247263.4
(22)申请日2020.11.10
(71)申请人广东博智林机器人有限公司
地址528000广东省佛山市顺德区北滘镇
博智林机器人总部大楼正门右侧
(72)发明人周步青程平恒王建长
(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理
有限公司11250
专利代理师王锴
(51)Int.Cl.
B25J9/16(2006.01)
B25J13/00(2006.01)

权利要求书2页说明书26页附图3页
(54)发明名称
机器人控制方法、装置、计算机设备、介质及
机器人
(57)摘要
本发明公开了一种机器人控制方法、装置、
计算机设备、存储介质及机器人，用于对多轴机
器人进行控制，其中，该方法包括：根据所述机器
人的当前位姿，获取所述机器人的D‑H表；根据所
述D‑H表计算所述机器人的的工具中心点相对于
底座的第一旋转变化矩阵的第一旋转变化矩阵；
根据所述第一旋转变化矩阵计算所述机器人的
工具中心点的圆柱坐标；根据所述圆柱坐标控制
所述机器人运动至目标位置，该方法可以降低机
器人位姿变换时的计算量，操作简便。
CN114454155A
CN114454155A权利要求书1/2页

1.一种机器人控制方法，用于对多轴机器人进行控制，其特征在于，包括：
根据所述机器人的当前位姿，获取所述机器人的D-H表；
根据所述D-H表，计算所述机器人的工具中心点相对于底座的第一旋转变化矩阵；
根据所述第一旋转变化矩阵计算所述机器人的工具中心点的圆柱坐标；
根据所述圆柱坐标控制所述机器人的工具中心点运动至目标位置。
2.如权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述D-H表，计算所述机
器人的工具中心点相对于底座的第一旋转变化矩阵，包括：
根据所述D-H表计算旋转变换矩阵，所述旋转变换矩阵用于描述所述机器人的各个转
轴的对应的D-H坐标轴进行旋转变换后得到的坐标轴变换矩阵，所述D-H坐标轴预先建模生
成；
根据所述旋转变换矩阵，计算第一中间矩阵，以及计算工具中心点矩阵，其中，所述第
一中间矩阵为所述机器人的最后一个转轴相对于底座的旋转变化矩阵，所述工具中心点矩
阵为所述机器人的工具中心点相对于最后一个转轴的旋转变化矩阵；
根据所述工具中心点矩阵和所述第一中间矩阵，计算所述第一旋转变化矩阵。
3.如权利要求2所述的机器人控制方法，其特征在于，所述机器人的工具中心点的圆柱
坐标为(r,θ,z)，所述目标位置的坐标类型为圆柱坐标，所述根据所述圆柱坐标控制所述机
器人的工具中心点运动至目标位置，包括：
获取所述目标位置的坐标，所述目标位置的坐标为(r',θ',z')，其中，r’＝r+第一固定
量，θ'＝θ+第二固定量，z'＝z+第三固定量，且所述第一固定量、第二固定量和第三固定量
基于机器人位置控制指令得到；
根据所述目标位置的坐标，计算所述机器人工具中心点相对于底座的第二旋转变化矩
阵；
根据所述第二旋转变化矩阵计算所述机器人的各个转轴的旋转角度；
控制所述机器人的各个转轴按照对应轴的所述旋转角度进行旋转运动，以使所述机器
人的工具中心点运动至所述目标位置。
4.如权利要求3所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述目标位置的坐标，
计算所述机器人工具中心点相对于底座的第二旋转变化矩阵，包括：
将所述目标位置的坐标转换为直角坐标；
根据所述第一旋转变化矩阵的位姿变量及所述直角坐标，计算所述第二旋转变化矩
阵。
5.如权利要求3所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述第二旋转变化矩阵
计算所述机器人的各个轴的旋转角度，包括：
对所述第二旋转变化矩阵和所述工具中心点矩阵进行矩阵逆运算，得到第二中间矩
阵，所述第二中间矩阵为所述机器人的最后一个转轴相对于底座的旋转变换矩阵；
基于所述第二中间矩阵进行代数法运算，得到所述机器人的各个转轴的旋转角度。
6.一种机器人控制装置，其特征在于，包括：
D-H表获取模块，用于根据所述机器人的当前位姿，获取所述机器人的D-H表；
矩阵计算模块，用于根据所述D-H表计算所述机器人的工具中心点相对于所述机器人
的底座的第一旋转变化矩阵；

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CN114454155A权利要求书2/2页
坐标计算模块，用于根据所述第一旋转变化矩阵计算所述机器人的工具中心点的圆柱
坐标；
控制模块，用于根据所述圆柱坐标控制所述机器人的工具中心点运动至目标位置。
7.如权利要求6所述的机器人控制方法，其特征在于所述矩阵计算模块包括：
第一矩阵计算单元，用于根据所述D-H表计算旋转变换矩阵，所述旋转变换矩阵用于描
述所述机器人的各个转轴的D-H坐标轴