机械臂的控制方法、装置、设备、存储介质和电子设备与流程

1.本公开涉及智能机器人和物联网技术领域，具体而言，涉及一种机械臂的控制方 法、装置、设备、存储介质和电子设备。


背景技术：

2.机械臂移动操作系统通常包括移动平台和机械臂，不同于传统固定基座作业的机 械臂，具有移动平台的机械臂移动系统的适用范围更广，如图1所示，可以通过研究 机械臂操作的可达空间移动移动底盘，使得机械臂完成抓取任务。
3.在相关技术中，目前针对机械臂可达空间的研究主要采用蒙特卡洛法，通过遍历 关节空间或缺的机械臂末端在三维空间的可达区域，但该方法计算复杂度高，且只包 含位置信息，当机械臂末端增加较长的末端执行器时，其作业位姿对机械臂的影响会 急剧增加，如图2所示，pose1(位姿1)可达，但pose2(位姿2)不可达，难以判断 当前位姿的可达性，存在计算量大，处理效率低的技术问题。
4.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种机械臂的控制方法、装置、设备、存储介质和电子设备， 以至少解决由于计算量大所造成的处理效率低的技术问题。
6.根据本公开实施例的一个方面，提供了一种机械臂的控制方法，包括：获取机械 臂的工作范围，其中，工作范围用于表征目标检测点相对于目标参考点允许达到的位 置关系，目标参考点为机械臂上相对于底盘的位置固定的关节点，目标检测点为机械 臂上相对于机械臂末端的位置固定的关节点，机械臂末端用于抓取物品；获取目标检 测点相对于目标参考点的当前位置关系；根据当前位置关系和工作范围，控制机械臂 移动。
7.可选地，获取目标检测点相对于目标参考点的当前位置关系包括：获取目标位姿 信息，其中，目标位姿信息为基于预设坐标系所确定的机械臂的位姿信息，预设坐标 系基于机械臂的底盘建立；基于目标位姿信息，确定目标检测点相对于目标参考点的 当前位置关系。
8.可选地，基于目标位姿信息，确定目标检测点相对于目标参考点的当前位置关系 包括：基于目标位姿信息和目标检测点相对于末端的预设距离，确定目标检测点相对 于底盘的第一位置；获取目标参考点相对于底盘的第二位置；基于第一位置和第二位 置，确定当前位置关系。
9.可选地，获取机械臂的工作范围包括：获取机械臂上目标检测点和目标参考点之 间，相邻两个关节点的距离；基于相邻两个关节点的距离，确定工作范围。
10.可选地，当前位置关系包括：目标距离和目标位置，基于当前位置关系和工作范 围，控制机械臂移动包括：若目标距离位于工作范围内，则基于目标位姿信息控制机 械臂移动，并控制底盘保持静止；若目标距离未处于工作范围内，则基于目标位姿信 息控制机
械臂移动，并基于目标位置控制底盘移动。
11.可选地，目标位置包括：第一坐标值和第二坐标值，其中，基于目标位置控制底 盘移动包括：若第一坐标值大于第一预设值，则控制底盘向第一方向移动，其中，第 一预设值为工作范围中的最大距离，第一方向用于表征预设坐标系中第一坐标轴的正 方向；若第一坐标值小于第二预设值，则控制底盘向第二方向移动，其中，第二预设 值为最大距离的相反数，第二方向用于表征第一坐标轴的负方向；若第二坐标值大于 第一预设值，则控制底盘向第三方向移动，其中，第三方向用于表征预设坐标系中第 二坐标轴的正方向；若第二坐标值小于第二预设值，则控制底盘向第四方向移动，其 中，第四方向用于表征第二坐标轴的负方向。
12.根据本公开实施例的另一方面，还提供了一种机械臂的控制装置，包括：第一获 取模块，用于获取机械臂的工作范围，其中，工作范围用于表征目标检测点相对于目 标参考点允许达到的位置关系，目标参考点为机械臂上相对于底盘的位置固定的关节 点，目标检测点为机械臂上相对于机械臂末端的位置固定的关节点，机械臂末端用于 抓取物品；第二获取模块，用于获取目标检测点相对于目标参考点的当前位置关系； 控制模块，用于当前位置关系和工作范围，控制机械臂移动。
13.根据本公开实施例的另一方面，还提供了一种机械臂的控制设备，包括：机械臂， 用于移动目标物品；底盘，与机械臂连接，用于承载机械臂；控制器，用于获取机械 臂的工作范围，其中，工作范围用于表征目标检测点相对于目标参考点允许达到的位 置关系，目标参考点为机械臂上相对于底盘的位置固定的关节点，目标检测点为机械 臂上相对于机械臂末端的位置固定的关节点，机械臂末端用于抓取物品；获取目标检 测点相对于目标参考点的当前位置关系；根据当前位置关系和工作范围，控制机械臂 移动。
14.根据本公开实施例的另一方面，还提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质 存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述实施例中任意一项机械臂的控制 方法的步骤。
15.根据本公开实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器： 其中，存储器存储有计算机程序，计算机程序适于由处理器加载并执行上述实施例中 任意一项机械臂的控制方法的步骤。
16.在本公开实施例中，通过获取机械臂的工作范围和目标检测点相对于目标参考点 的当前位置关系，再根据当前位置关系和工作范围，控制机械臂移动，无需遍历关节 空间，从而实现了减少计算量的技术效果，进而解决了由于计算量大所造成的处理效 率低的技术问题。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公 开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图 中：
18.图1是根据相关技术中机械臂移动的第一示意图；
19.图2是根据相关技术中机械臂移动的第二示意图；
20.图3是根据本公开实施例的一种机械臂的控制方法的流程图；
21.图4是根据本公开实施例的一种末端六关节机械臂为基础的机械臂建模示意图；
22.图5是根据本公开可选实施例的机械臂的工作范围的示意图；
23.图6是根据本公开实施例的一种机械臂的控制装置的结构示意图；
24.图7是根据本公开实施例的一种机械臂的控制设备的结构示意图；
25.图8是根据本公开实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的 附图，对本公开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 仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领 域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于 本公开保护的范围。
27.下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似 的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施 方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装 置和方法的例子。
28.需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第 二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这 样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在 这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的 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、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚 地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，在本公 开的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象 的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同 时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或
”ꢀ
的关系。
29.实施例1
30.根据本公开实施例，提供了一种机械臂的控制方法的一个实施例。
31.在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执 行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处 的顺序执行所示出或描述的步骤。
32.图3是根据本公开实施例的一种机械臂的控制方法的流程图。如图1所示，该方 法可以包括如下步骤：
33.步骤s301，获取机械臂的工作范围，其中，工作范围用于表征目标检测点相对于 目标参考点允许达到的位置关系，目标参考点为机械臂上相对于底盘的位置固定的关 节点，目标检测点为机械臂上相对于机械臂末端的位置固定的关节点，机械臂末端用 于抓取物品。
34.具体的，机械臂可以是与移动平台连接的末端偏置构型的机械臂。
35.参考点可以是机械臂上相对于底盘的位置固定的关节点，但一个机械臂上可能存 在多个可以作为参考点的关节点，在实际计算过程中，通常选取其中的一个作为参考 点，
目标参考点可以是作为参考点的关节点。检测点可以是机械臂上相对于机械臂的 末端的位置固定，且相对于机械臂上其他关节点的位置不固定的关节点，但一个机械 臂上可能存在多个可以作为检测点的关节点，在实际计算过程中，通常选取其中的一 个作为检测点，目标检测点可以是作为检测点的关节点。在一个可选实施例中，如图 4所示，点o表征机械臂基座，o0x0y0z0为基座标系，点o表征机械臂底盘，点e 表征机械臂的机械臂末端，点o与点a之间不存在任何旋转关节，故相对于o点，a 点位置固定，可以选择点a作为目标参考点，点b处存在相对于相对z1的竖直旋转 和相对z2轴的水平旋转，故点b相对于点o位置不固定，不能作为目标参考点。由 于点e处仅存在相对z6的水平旋转，点d相对点e的位置是固定的；其次，由于点 c处存在相对z4和z5的水平旋转，点d相对c点的位置不固定。综上，选择点d为 目标检测点。
36.工作范围可以是目标检测点和目标参考点之间可以达到的空间关系和距离的集 合，即工作范围，在一个可选实施例中，如图4和图5所示，图5是机械臂工作范围 示意图，图5中的每个字母表征机械臂的一个关节点，点d为目标检测点，点a为目 标参考点，机械臂的工作范围是点a到点e的直线距离的集合，从点a至点d存在 点b处相对z3的水平旋转，记ab与bc间的旋转角度为θ1，此时有：其中，d
ab
表示点a到点b的直线距离，d
bd
表示点b 到点d的直线距离，需要说明的是，d
ab
已知，记d
ab
＝a2。记cb与cd间的夹角为θ2， 有：
37.其中，其中，d
bc
表示点b到点c的直线距离，d
cd
表示点c到点d的直线距离，点b与d间存在相对z4和z5的水平旋转，在不考虑关 节角限位和机械臂自碰撞的情况下，点d相对点c存在以点c为球心，d
cd
为半径的 球面区域。因此，当θ1＝θ2＝π时，点a与点d之间的距离最大，存在：
38.其中，d
ad_max
可以d
ab
的最大值，a2是点a到点b 的直线距离，a3是点b’到点b的直线距离，d4是点b’到点c的直线距离a5是点 c到点d的直线距离。
39.在默认d
bc
》d
cd
的情况下，对于点b和点d之间的距离存在：
40.其中，d
bd_min
是点b到点d之间的最 小距离，d
bd_max
是点b到点d之间的最大距离，θ2是点bc和cd之间的旋转角，当 θ1＝0时，存在d
ab
》d
bd_max
、d
ab
《d
bd_min
和d
bd_min
《d
ab
《d
bd_max
三种情况，同样在不考 虑关节角限位和机械臂自碰撞的情况下，有：
41.得到点a和点b之间的 最小距离，得到d
ad
的取值范围，d
ad∈
[d
ad_min
，d
ad_max
]，即工作范围。在确定工作范 围后，比对
工作范围和当前目标检测点和县归于目标参考点之间的距离，若上述距离 在工作范围内，则基于目标位姿信息控制机械臂移动，并控制底盘保持静止，若上述 距离不在工作范围内，则基于目标位姿信息控制机械臂移动和底盘移动。
[0042]
步骤s302，获取目标检测点相对于目标参考点的当前位置关系。
[0043]
具体的，当前位置关系包括目标参考点与目标检测点之间的距离和目标位置。目 标位置可以是目标检测点相对于目标参考点在预设坐标系下的位置向量。在获取当前 位置关系之前，需要获取目标位姿信息，目标位姿信息可以是基于点o对应的坐标系 下的连杆变幻矩阵，包括机械臂所有关节点的位置信息，并且是基于机械臂的地盘建 立的坐标系的位姿信息。在获取目标位姿信息后，可以计算得到目标检测点对应的坐 标系和目标参考点对应的预设坐标系，可以得到目标检测点到机械臂末端的预设距离， 在获取目标位姿信息之后，可以根据上述预设距离和目标位姿信息确定目标检测点在 预设坐标系的目标位置，此外，目标参考点在预设坐标系在的信息可以直接从目标位 姿信息中获得，然后，根据目标参考点的信息和目标检测点在预设坐标系下的信息计 算它们之间的距离，得到上述当前位置关系。
[0044]
步骤s303，根据当前位置关系和工作范围，控制机械臂移动。
[0045]
具体的，机械臂的操作通常需要机械臂末端来完成，因此，需要对机械臂末端进 行可达性测验，即判断机械臂是否可以到达相应的目标位姿。在得到机械臂的当前位 置关系是否位于工作范围后，再控制机械臂移动，包括：比对工作范围和当前位置关 系中的目标检测点与目标参考点之间的距离，若上述距离在工作范围内，则基于目标 位姿信息控制机械臂移动，并控底盘保持静止，若上述距离不在工作范围内，则基于 目标位姿信息控制机械臂移动，并基于目标位置控制底盘移动。这样，相对现有机械 臂只能在规定环境空间活动，本实施方案可以让机械臂更加灵活进行移动及拥有更大 活动空间。
[0046]
在本公开上述实施例中，获取机械臂的工作范围和目标检测点相对于目标参考点 的当前位置关系，再根据当前位置关系和工作范围，控制机械臂移动，无需遍历关节 空间，从而实现了减少计算量的技术效果，进而解决了由于计算量大所造成的处理效 率低的技术问题。
[0047]
可选地，获取目标检测点相对于目标参考点的当前位置关系包括：获取目标位姿 信息，其中，目标位姿信息为基于预设坐标系所确定的机械臂的位姿信息，预设坐标 系基于机械臂的底盘建立；基于目标位姿信息，确定目标检测点相对于目标参考点的 当前位置关系。
[0048]
具体地，本公开可以基于正向运动学为机械臂的关节建立相应的坐标系，其中， 预设坐标系可以是基于机械臂的底盘所建立的对应的坐标系，目标位姿信息可以是基 于点o对应的坐标系下的连杆变幻矩阵，包括机械臂所有关节点的位置信息。在一种 可选实施例中，如图4所示，点o表征机械臂底盘，点e表征机械臂的机械臂末端， 点a、点b、点b’、点c、点d都表征机械臂的其他关节，采用d-h参数法建立坐 标系，o0x0y0z
0-o6x6y6z6，图中各关节分别绕对应坐标系的z轴旋转。
[0049]
在确定目标检测点和目标参考点之后，可以计算得到目标检测点对应的坐标系和 目标参考点对应的预设坐标系，可以得到目标检测点到机械臂末端的预设距离，在获 取目标位姿信息之后，可以根据上述预设距离和目标位姿信息确定目标检测点在预设 坐标系
的位置，此外，目标参考点在预设坐标系在的信息可以直接从目标位姿信息中 获得，然后，根据目标参考点的信息和目标检测点在预设坐标系下的信息计算它们之 间的距离。
[0050]
可选地，基于目标位姿信息，确定所述目标检测点相对于所述目标参考点的当前 位置关系包括：基于目标位姿信息和目标检测点相对于末端的预设距离，确定目标检 测点相对于底盘的第一位置；获取目标参考点相对于底盘的第二位置；基于第一位置 和第二位置，确定当前位置关系。
[0051]
具体的，预设距离可以是目标检测点所表征的关节点与机械臂末端的距离，第一 位置可以是目标检测点在预设坐标系中的坐标位置，需要通过预设距离与目目标位姿 计算得到，第二位置可以是目标参考点在预设坐标系下的位置，由于目标参考点相对 于机械臂的底盘固定，因此，第二位置可以直接从目标位姿中获得。当前位置关系包 括第一位置和第二位置的空间关系和距离，其中第一位置和第二位置的空间关系可以 是目标检测点相对于目标参考点在预设坐标系下的位置向量。
[0052]
作为一种可选实施方式，对于一个抓取任务，给定相对预设坐标系的目标位姿 o
te′
：
[0053]
可以从目标位姿中确定目标参考点的 第二位置，opa＝[0 0 d1]；如图4所示，点d相对于末端点e沿z6反向平移d6， 可以采用如下公式计算目标检测点在预设坐标系中的位置：opd′
＝p-d
6*
a，其中， p＝(p
x
,py,pz)表示目标位姿中末端e在预设坐标系下的位置，a＝(a
x
,ay,az)表示末端坐标 系o6x6y6z6的z轴在基座标系下的向量描述，d6表示点d和点e之间的距离，然后， 可以通过如下公式得到目标检测点相对于目标参考点的位置向量：
[0054]apd′
＝opd′-o
pa＝[p
x-d6*a
x p
y-d6*a
y p
z-d6*a
z-d1]
[0055]
其中，p＝(p
x
,py,pz)表示目标位姿中末端e在预设坐标系下的位置，a＝(a
x
,ay,az)表 示末端坐标系o6x6y6z6的z轴在基座标系下的向量描述，d6表示点d和点e之间的 距离；d1表示点o和a的距离。在获得目标检测点相对于目标参考点的位置向量后， 可以通过计算该位置向量的大小，得到目标参考点和目标检测点之间的距离。
[0056]
可选地，根据当前位置关系，控制机械臂移动包括：获取机械臂的工作范围，其 中，工作范围用于表征目标检测点相对于目标参考点允许达到的当前位置关系；基于 当前位置关系和工作范围，控制机械臂移动。
[0057]
可选地，获取机械臂的工作范围包括：获取机械臂上目标检测点和目标参考点之 间，相邻两个关节点的距离；基于相邻两个关节点的距离，确定工作范围。
[0058]
具体的，目标检测点和目标参考点之间存在多个关节点，其中，每个关键点可以 旋转的角度可能不同，在机械臂工作时，相邻关节点之间的直线距离会不断变化，可 以先确定若目标检测和目标参考点之间全部相邻关节点之间的距离，再根据这些距离 在机械臂模型中的几何关系，计算得到目标检测点至目标参考点之间的距离的最值， 进而确定目标参考点和目标检测点之间距离的取值范围，即上述工作范围。例如，如 图5所示，点a为目标参考点，点d为目标检测点，ad表示点a至点d的距离， 当θ1＝θ2＝π时，目标参考点至目标
的当前位置关系，再根据当前位置关系和工作范围，控制机械臂移动，无需遍历关节 空间，从而实现了减少计算量的技术效果，进而解决了由于计算量大所造成的处理效 率低的技术问题。
[0070]
可选的，第二获取模块包括：位姿信息获取单元，用于获取目标位姿信息，其中， 目标位姿信息为基于预设坐标系所确定的机械臂的位姿信息，预设坐标系基于机械臂 的底盘建立；位置关系确定单元，用于基于目标位姿信息，确定目标检测点相对于目 标参考点的当前位置关系。
[0071]
可选的，位置关系确定单元包括：信息获取子单元，用于获取目标位姿信息，其 中，目标位姿信息为基于预设坐标系所确定的机械臂的位姿信息，预设坐标系基于机 械臂的底盘建立；位置关系确定子单元，用于基于目标位姿信息，确定目标检测点相 对于目标参考点的当前位置关系。
[0072]
可选的，第一获取模块包括：关节点距离获取单元，用于获取机械臂上目标检测 点和目标参考点之间，相邻两个关节点的距离；工作范围确定单元，用于基于相邻两 个关节点的距离，确定工作范围。
[0073]
可选的，当前位置关系包括：目标距离和目标位置，控制模块包括：第一控制单 元，用于若目标距离位于工作范围内，则基于目标位姿信息控制机械臂移动，并控制 底盘保持静止；第二控制单元，用于若目标距离未处于工作范围内，则基于目标位姿 信息控制机械臂移动，并基于目标位置控制底盘移动。
[0074]
可选的，目标位置包括：第一坐标值和第二坐标值，第二控制单元还用于若第一 坐标值大于第一预设值，则控制底盘向第一方向移动，其中，第一预设值为工作范围 中的最大距离，第一方向用于表征预设坐标系中第一坐标轴的正方向；若第一坐标值 小于第二预设值，则控制底盘向第二方向移动，其中，第二预设值为最大距离的相反 数，第二方向用于表征第一坐标轴的负方向；若第二坐标值大于第一预设值，则控制 底盘向第三方向移动，其中，第三方向用于表征预设坐标系中第二坐标轴的正方向； 若第二坐标值小于第二预设值，则控制底盘向第四方向移动，其中，第四方向用于表 征第二坐标轴的负方向。
[0075]
实施例3
[0076]
本公开实施例还提供了一种机械臂的控制设备。需要说明的是，该实施例的文机 械臂的控制设备可以用于执行本公开实施例的机械臂的控制方法。
[0077]
图7是根据本公开实施例的一种机械臂的控制设备的结构示意图，如图7所示， 该设备包括：
[0078]
机械臂71，用于移动目标物品。
[0079]
底盘72，与机械臂连接，用于承载机械臂。
[0080]
控制器73，用于获取机械臂的工作范围，其中，工作范围用于表征目标检测点相 对于目标参考点允许达到的位置关系，目标参考点为机械臂上相对于底盘的位置固定 的关节点，目标检测点为机械臂上相对于机械臂末端的位置固定的关节点，机械臂末 端用于抓取物品；获取目标检测点相对于目标参考点的当前位置关系；根据当前位置 关系和工作范围，控制机械臂移动。
[0081]
在本公开实施例中，取机械臂的工作范围和目标检测点相对于目标参考点的当前 位置关系，再根据当前位置关系和工作范围，控制机械臂移动，无需遍历关节空间， 从而实
processing unit，gpu)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，cpu 主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；gpu用于负责显示屏所需要显示的内容 的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可 以不集成到处理器1001中，单独通过一块芯片进行实现。
[0096]
其中，存储器1005可以包括随机存储器(random access memory，ram)，也可 以包括只读存储器(read-only memory)。可选的，该存储器1005包括非瞬时性计算 机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器1005可用于存 储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1005可包括存储程序区和存储数据区， 其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如 触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等； 存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器1005可选的还可以 是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图8所示，作为一种计算机存储 介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及智能交互 平板的操作应用程序。
[0097]
在图8所示的智能交互平板1000中，用户接口1003主要用于为用户提供输入的 接口，获取用户输入的数据；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的智能 交互平板的操作应用程序，并具体执行以下操作：
[0098]
获取机械臂的工作范围，其中，工作范围用于表征目标检测点相对于目标参考点 允许达到的位置关系，目标参考点为机械臂上相对于底盘的位置固定的关节点，目标 检测点为机械臂上相对于机械臂末端的位置固定的关节点，机械臂末端用于抓取物品； 获取目标检测点相对于目标参考点的当前位置关系；根据当前位置关系和工作范围， 控制机械臂移动。
[0099]
可选地，获取目标检测点相对于目标参考点的当前位置关系包括：获取目标位姿 信息，其中，目标位姿信息为基于预设坐标系所确定的机械臂的位姿信息，预设坐标 系基于机械臂的底盘建立；基于目标位姿信息，确定目标检测点相对于目标参考点的 当前位置关系。
[0100]
可选地，基于目标位姿信息，确定目标检测点相对于目标参考点的当前位置关系 包括：基于目标位姿信息和目标检测点相对于末端的预设距离，确定目标检测点相对 于底盘的第一位置；获取目标参考点相对于底盘的第二位置；基于第一位置和第二位 置，确定当前位置关系。
[0101]
可选地，获取机械臂的工作范围包括：获取机械臂上目标检测点和目标参考点之 间，相邻两个关节点的距离；基于相邻两个关节点的距离，确定工作范围。
[0102]
可选地，位置关系包括：目标距离和目标位置，基于位置关系和工作范围，控制 机械臂移动包括：若目标距离位于工作范围内，则基于目标位姿信息控制机械臂移动， 并控制底盘保持静止；若目标距离未处于工作范围内，则基于目标位姿信息控制机械 臂移动，并基于目标位置控制底盘移动。
[0103]
可选地，目标位置包括：第一坐标值和第二坐标值，其中，基于目标位置控制底 盘移动包括：若第一坐标值大于第一预设值，则控制底盘向第一方向移动，其中，第 一预设值为工作范围中的最大距离，第一方向用于表征预设坐标系中第一坐标轴的正 方向；若第一坐标值小于第二预设值，则控制底盘向第二方向移动，其中，第二预设 值为最大距离的相
的当前位置关系，再根据当前位置关系和工作范围，控制机械臂移动，无需遍历关节 空间，从而实现了减少计算量的技术效果，进而解决了由于计算量大所造成的处理效 率低的技术问题。
[0115]
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程 序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件 方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序 代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等) 上实施的计算机程序产品的形式。
[0116]
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程 图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的 每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供 这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处 理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理 器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多 个方框中指定的功能的装置。
[0117]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定 方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括 指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个 方框或多个方框中指定的功能。
[0118]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算 机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或 方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0119]
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、 网络接口和内存。
[0120]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/ 或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可 读介质的示例。
[0121]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法 或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他 数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储 器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读 存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、 只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁 带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被 计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0122]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性 的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素， 而且还包
括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设 备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素， 并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
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以上仅为本公开的实施例而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说， 本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同 替换、改进等，均应包含在本公开的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种机械臂的控制方法，其特征在于，包括：获取所述机械臂的工作范围，其中，所述工作范围用于表征目标检测点相对于目标参考点允许达到的位置关系，所述目标参考点为所述机械臂上相对于底盘的位置固定的关节点，所述目标检测点为所述机械臂上相对于所述机械臂末端的位置固定的关节点；获取所述目标检测点相对于所述目标参考点的当前位置关系；根据所述当前位置关系和所述工作范围，控制所述机械臂移动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述目标检测点相对于所述目标参考点的当前位置关系包括：获取目标位姿信息，其中，所述目标位姿信息为基于预设坐标系所确定的机械臂的位姿信息，所述预设坐标系基于所述机械臂的底盘建立；基于所述目标位姿信息，确定所述目标检测点相对于所述目标参考点的所述当前位置关系。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述目标位姿信息，确定所述目标检测点相对于所述目标参考点的所述当前位置关系包括：基于所述目标位姿信息和所述目标检测点相对于所述末端的预设距离，确定所述目标检测点相对于所述底盘的第一位置；获取所述目标参考点相对于所述底盘的第二位置；基于所述第一位置和所述第二位置，确定所述当前位置关系。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述机械臂的工作范围包括：获取所述机械臂上所述目标检测点和所述目标参考点之间，相邻两个关节点的距离；基于所述相邻两个关节点的距离，确定所述工作范围。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前位置关系包括：目标距离和目标位置，基于所述当前位置关系和所述工作范围，控制所述机械臂移动包括：若所述目标距离位于所述工作范围内，则基于目标位姿信息控制所述机械臂移动，并控制所述底盘保持静止；若所述目标距离未处于所述工作范围内，则基于目标位姿信息控制所述机械臂移动，并基于所述目标位置控制所述底盘移动。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标位置包括：第一坐标值和第二坐标值，其中，基于所述目标位置控制所述底盘移动包括：若所述第一坐标值大于第一预设值，则控制所述底盘向第一方向移动，其中，所述第一预设值为所述工作范围中的最大距离，所述第一方向用于表征所述预设坐标系中第一坐标轴的正方向；若所述第一坐标值小于第二预设值，则控制所述底盘向第二方向移动，其中，所述第二预设值为所述最大距离的相反数，所述第二方向用于表征所述第一坐标轴的负方向；若所述第二坐标值大于所述第一预设值，则控制所述底盘向第三方向移动，其中，所述第三方向用于表征所述预设坐标系中第二坐标轴的正方向；若所述第二坐标值小于所述第二预设值，则控制所述底盘向第四方向移动，其中，所述第四方向用于表征所述第二坐标轴的负方向。7.一种机械臂的控制装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取所述机械臂的工作范围，其中，所述工作范围用于表征目标检测点相对于目标参考点允许达到的位置关系，所述目标参考点为所述机械臂上相对于底盘的位置固定的关节点，所述目标检测点为所述机械臂上相对于所述机械臂末端的位置固定的关节点；第二获取模块，用于获取所述目标检测点相对于所述目标参考点的当前位置关系；控制模块，用于所述当前位置关系和所述工作范围，控制所述机械臂移动。8.一种机械臂的控制设备，其特征在于，包括：机械臂，用于移动目标物品；底盘，与所述机械臂连接，用于承载所述机械臂；控制器，用于获取所述机械臂的工作范围，其中，所述工作范围用于表征目标检测点相对于目标参考点允许达到的位置关系，所述目标参考点为所述机械臂上相对于底盘的位置固定的关节点，所述目标检测点为所述机械臂上相对于所述机械臂末端的位置固定的关节点，所述机械臂末端用于抓取物品；获取所述目标检测点相对于所述目标参考点的当前位置关系；根据所述当前位置关系和所述工作范围，控制所述机械臂移动。9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1至6中任意一项的方法步骤。10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1至6中任意一项的方法步骤。

技术总结
本公开实施例公开了一种机械臂的控制方法、装置、设备、存储介质和电子设备，属于智能机器人和物联网技术领域。其中，该方法包括：获取机械臂的工作范围，其中，工作范围用于表征目标检测点相对于目标参考点允许达到的位置关系；获取目标检测点相对于目标参考点的当前位置关系；根据当前位置关系和工作范围，控制机械臂移动。容易注意到的是，本发明直接通过目标检测点和目标参考点的当前位置关系与工作范围控制上述机械臂移动，无需遍历关节空间，从而实现了减少计算量的技术效果，进而解决了由于计算量大所造成的处理效率低的技术问题。问题。问题。


技术研发人员：糜凯
受保护的技术使用者：广州视睿电子科技有限公司
技术研发日：2022.03.04
技术公布日：2023/9/12