(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210590235.5 (22)申请日 2022.05.26 (71)申请人 深圳市如本科技有限公司 地址 518055 广东省深圳市南 山区南头街 道安乐社区关口二路15号智 恒产业园 27栋1层 (72)发明人 孙明镜　季善前　邱强　 (74)专利代理 机构 深圳市威世博知识产权代理 事务所(普通 合伙) 44280 专利代理师 刘芬芬 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) F26B 15/10(2006.01) (54)发明名称 机械臂路径规划方法、 系统、 计算机设备和 存储介质 (57)摘要 本申请提供了机械臂路径规划方法、 系统、 计算机设备和存储介质。 其中， 所述方法包括： 获 取环境模型， 所述环境模型是基于所述机械臂工 作区域内的环 境数据生成的， 获取机械臂的运动 约束条件， 根据运动约束条件在环 境模型中进行 采样生成至少两个 路径点， 对至少两个 路径点进 行合法性检查， 构建规划路图， 在环境模型中加 入预设起点以及终点， 连接至规划路图中进行路 径搜索获取待规划路径， 利用带运动约束条件的 启发式采样代 替随机采样， 加快了规划路图的构 建速度和质量， 此外， 利用事先生成的路图代替 在线计算， 大大降低了路径规划的时间， 且保证 了在限制空间中路径规划的成功率， 提高了机械 臂现场部署的效率。 权利要求书2页 说明书12页 附图5页 CN 115122322 A 2022.09.30 CN 115122322 A 1.一种机 械臂路径规划方法， 其特 征在于， 包括： 获取环境模型， 所述环境模型 是基于所述机 械臂工作区域内的环境数据生成的； 获取所述机械臂的运动约束条件， 根据所述运动约束条件在所述环境模型中进行采样 生成至少两个路径点； 对所述路径点进行合法性检查， 构建规划路图； 在所述环境模型中加入预设起点以及终点， 连接至所述规划路图中进行路径搜索获取 待规划路径。 2.根据权利要求1所述的机 械臂路径规划方法， 其特 征在于， 所述获取环境模型， 包括： 获取所述机械臂工作区域内的环境图像； 对所述环境图像进行三维重建获取三维点云数据； 对所述三维点云数据进行处 理获取环境模型。 3.根据权利要求1所述的机械臂路径规划方法， 其特征在于， 所述获取所述机械臂的运 动约束条件， 根据所述运动约束条件在所述环境模型中进行采样生成至少 两个路径点， 包 括： 根据预设采样参数在所述环境模型中进行采样， 保留位于空白区域的采样点； 解析预先设定的规划参数获取所述机械臂的运动约束条件， 将所述运动约束条件附加 至所述采样点获取所述至少 两个路径点， 所述运动约束条件由末端状态参数表示， 所述末 端状态参数包括 位置参数和姿态参数。 4.根据权利要求1所述的机械臂路径规划方法， 其特征在于， 所述对所述路径点进行合 法性检查， 构建规划路图， 包括： 获取任一所述路径点的N个相邻路径点； 连接所述路径点和任一所述相邻路径点获取对应的直线路径； 判断所述直线路径是否经过障碍物模型， 保留未经过障碍物模型的所述直线路径为第 一路径； 判断所述第一路径是否可达， 保留可达的所述第一路径为第二路径； 判断所述机械臂沿所述第 二路径运动过程中是否发生碰撞， 保留无碰撞的第 二路径为 有效路径， 基于所述有效路径构建规划路图。 5.根据权利要求4所述的机械臂路径规划方法， 其特征在于， 所述判断所述第 一路径是 否可达， 保留可达的所述第一路径为第二路径， 包括： 根据所述第一路径对所述机 械臂进行逆运动学求 解； 若有解， 则所述第一路径可达， 保留可达的所述第一路径及其对应的逆运动学解为第 二路径； 否则， 删除所述第一路径。 6.根据权利要求5所述的机械臂路径规划方法， 其特征在于， 所述判断所述机械臂沿所 述第二路径运动过程中是否发生碰撞， 保留无碰撞的第二路径为有效路径， 包括： 根据所述第二路径对应的逆运动学解获取机 械臂模型运动过程中的中间状态； 判断所述中间状态各个部件之间是否相交， 以及判断所述中间状态与 所述障碍物模型 是否相交， 若均不相交， 则所述第二路径为无碰撞路径， 保留无碰撞的第二路径为有效路 径； 否则， 删除所述第二路径。 7.根据权利要求6所述的机械臂路径规划方法， 其特征在于， 所述在所述环境模型中加权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115122322 A 2入预设起 点以及终点， 连接 至所述规划路图中进行路径搜索获取待规划路径， 包括： 获取预设起点以及终点的末端状态参数， 在所述环境模型中加入预设起 点以及终点； 对所述起点以及终点进行合法性检查连接 至所述规划路图中； 利用A*算法搜索包 含所述起点以及终点的路径作为待规划路径。 8.一种机 械臂路径规划系统， 其特 征在于， 包括： 环境模型生成模块， 用于获取环境模型， 所述环境模型是基于所述机械臂工作区域内 的环境数据生成的； 路径点生成模块， 用于获取所述机械臂 的运动约束条件， 根据所述运动约束条件在所 述环境模型中进行采样生成至少两个路径点； 规划路图构建模块， 用于对所述路径点进行合法性检查， 构建规划路图； 待规划路径获取模块， 用于在所述环境模型中加入预设起点以及终点， 连接至所述规 划路图中进行路径搜索获取待规划路径。 9.一种计算机设备， 包括存储器和处理器， 所述存储器存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述处 理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115122322 A 3