摆动式机械控制方法、系统、设备及存储介质

本发明涉及机械吊装，尤其涉及一种摆动式机械控制方法、系统、设备及存储介质。

背景技术：

1、现有机械臂或吊装设备在摆动控制过程中缺乏实时轨迹修正能力。现有系统多采用开环或预编程的摆动模式，一旦启动，吊体的摆角、摆频和相位便按固定参数运行，无法根据视觉反馈或传感器实时数据对摆动轨迹进行在线修正，导致在实际作业中难以适应动态变化环境。

2、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种摆动式机械控制方法、系统、设备及存储介质，旨在提高机械吊装过程中的稳定性。

2、为实现上述目的，本发明提供一种摆动式机械控制方法，所述摆动式机械控制方法包括以下步骤：

3、获取目标场景的图像数据，并获取与机械臂连接的吊体的实时姿态数据；

4、根据所述图像数据确定目标物的位置信息，并根据所述位置信息确定所述机械臂的目标运动轨迹；

5、根据所述目标运动轨迹和所述实时姿态数据确定所述机械臂的运动补偿指令；

6、根据所述目标运动轨迹和所述运动补偿指令控制所述机械臂运动，以抑制所述吊体在所述机械臂运动过程中的摆动。

7、可选地，所述根据所述图像数据确定目标物的位置信息的步骤包括：

8、获取所述目标场景的深度图像和彩色图像；

9、根据所述彩色图像确定所述目标物在图像平面中的二维坐标；

10、根据所述二维坐标、所述深度图像对应的深度信息以及预设透视n点定位算法确定所述目标物在所述机械臂的基坐标系下的目标物三维坐标；

11、将所述目标物三维坐标为所述位置信息。

12、可选地，所述根据所述位置信息确定所述机械臂的目标运动轨迹的步骤包括：

13、根据所述位置信息确定所述机械臂的轨迹起点和轨迹终点；

14、根据所述轨迹起点、所述轨迹终点和预设边界约束条件进行多项式插值计算，确定初始运动轨迹；

15、对所述初始运动轨迹进行输入整形处理，确定所述目标运动轨迹，其中，所述输入整形处理用于抑制所述吊体在所述机械臂运动过程中的摆动。

16、可选地，所述对所述初始运动轨迹进行输入整形处理，确定所述目标运动轨迹的步骤包括：

17、获取所述吊体的固有摆动频率和阻尼比；

18、根据所述固有摆动频率和所述阻尼比配置目标输入整形器；

19、将所述初始运动轨迹与所述目标输入整形器进行卷积运算确定所述目标运动轨迹。

20、可选地，所述根据所述目标运动轨迹和所述运动补偿指令控制所述机械臂运动的步骤包括：

21、根据所述目标运动轨迹确定初始关节驱动指令；

22、根据所述运动补偿指令修正所述初始关节驱动指令确定目标关节驱动指令；

23、根据所述目标关节驱动指令控制所述机械臂的伺服驱动器运行，以驱动所述机械臂运动。

24、可选地，在所述根据所述运动补偿指令修正所述初始关节驱动指令之前，还包括：

25、将所述摆动角误差与预设误差限值进行比较；

26、当所述摆动角误差超过所述预设误差限值时，执行所述根据所述运动补偿指令修正所述初始关节驱动指令的步骤；

27、当所述摆动角误差未超过所述预设误差限值时，将所述初始关节驱动指令确定为所述目标关节驱动指令。

28、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种摆动式机械控制系统，所述摆动式机械控制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的摆动式机械控制程序，所述摆动式机械控制程序配置为实现上述任一项所述的摆动式机械控制方法的步骤。

29、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有摆动式机械控制程序，所述摆动式机械控制程序被处理器执行时实现上述任一项所述的摆动式机械控制方法的步骤。

30、本发明提出一种摆动式机械控制方法，该方法通过获取目标场景的图像数据，并获取与机械臂连接的吊体的实时姿态数据，根据所述图像数据确定目标物的位置信息，并根据所述位置信息确定所述机械臂的目标运动轨迹，根据所述目标运动轨迹和所述实时姿态数据确定所述机械臂的运动补偿指令，根据所述目标运动轨迹和所述运动补偿指令控制所述机械臂运动，以抑制所述吊体在所述机械臂运动过程中的摆动，从而能实现摆动抑制。

1.一种摆动式机械控制方法，其特征在于，所述摆动式机械控制方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的摆动式机械控制方法，其特征在于，所述根据所述图像数据确定目标物的位置信息的步骤包括：

3.如权利要求1所述的摆动式机械控制方法，其特征在于，所述根据所述位置信息确定所述机械臂的目标运动轨迹的步骤包括：

4.如权利要求3所述的摆动式机械控制方法，其特征在于，所述对所述初始运动轨迹进行输入整形处理，确定所述目标运动轨迹的步骤包括：

5.如权利要求1所述的摆动式机械控制方法，其特征在于，所述根据所述目标运动轨迹和所述运动补偿指令控制所述机械臂运动的步骤包括：

6.如权利要求5所述的摆动式机械控制方法，其特征在于，在所述根据所述运动补偿指令修正所述初始关节驱动指令之前，还包括：

7.如权利要求1至6中任一项所述的摆动式机械控制方法，其特征在于，所述根据所述目标运动轨迹和所述实时姿态数据确定所述机械臂的运动补偿指令的步骤包括：

8.一种摆动式机械控制系统，其特征在于，所述摆动式机械控制系统包括：

9.一种摆动式机械控制设备，其特征在于，所述摆动式机械控制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的摆动式机械控制程序，所述摆动式机械控制程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的摆动式机械控制方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有摆动式机械控制程序，所述摆动式机械控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的摆动式机械控制方法的步骤。