(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 202210960963.0 (22)申请日 2022.08.11 (71)申请人 成都华兴汇明科技有限公司 地址 610000 四川省成 都市中国(四川)自 由贸易试验区成都高新区益州大道中 段1858号G5 栋19层1902室 (72)发明人 王晋杰　朱杰锋　杨顺圆　李健开　 (74)专利代理 机构 成都蓉创智汇知识产权代理 有限公司 51276 专利代理师 朱传路 (51)Int.Cl. G01R 29/10(2006.01) B25J 9/04(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种机械臂暗箱的定位方法、 控制装置及系 统 (57)摘要 本发明公开了一种机械臂暗箱的定位方法、 控制装置及系统， 包括： S1、 获得当前时刻l5臂自 由端的位置信息； S2、 计算下一时刻l5臂自由端 的位置信息； S3、 确定当前一臂三角形； S4、 确定 目标一臂三角形； S5、 根据当前三角形、 目标三角 形确定步进偏移量； S6、 根据所述l2臂的旋转角 度α、 l3臂的旋转角度β以及l5臂绕旋转角度 ρ， 分别步进控制六轴机械臂 的l2臂、 l3臂以及 l5臂运动至目标点。 本发明通过省略机器视觉识 别的过程， 实时控制六轴机械臂的关节处相邻两 臂杆之间的相对运动， 以间接地实时跟踪测试天 线的运动， 并在测试天线到达预设采样点时， 进 行采样， 保证了测试效率， 并且通过六轴机械臂 的高精度控制使得近场测试中指向精度得以实 现。 权利要求书2页 说明书9页 附图12页 CN 115407133 A 2022.11.29 CN 115407133 A 1.一种机械臂暗箱的定位方法， 其特征在于， 用于控制六轴机械臂， 所述六轴机械臂包 括绕自身中轴线旋转的l1臂， 以及相对于l1臂做圆弧摆动的运动部， 所述运动部包括依次 连接的l2 臂、 l3臂、 l 4臂及l5臂， 具体包括以下步骤： S1、 获得当前时刻l5臂自由端的位置信息， 其中l5臂自由端的运动轨 迹为同一平面内； S2、 导入l5臂自由端下一时刻的偏移量， 并根据l5臂自由端的偏移量计算下一时刻l5 臂自由端的位置信息； S3、 根据当前 时刻l5臂自由端的位置信息、 l2臂、 l3臂及l5臂的臂长确定当前一臂三角 形； S4、 根据下一时刻l5臂自由端的位置信息、 l2臂、 l3臂及l5臂的臂长确定目标一臂三角 形； S5、 根据当前三角形、 目标三角形确定步进偏移量， 所述步进偏移量包括l2臂的旋转角 度α 、 l3臂的旋转角度β 以及l5臂绕旋转角度ρ； S6、 根据所述l2臂的旋转角 度α、 l3臂的旋转角 度β 以及l5臂绕旋转角 度ρ， 分别步进控 制六轴机 械臂的l2 臂、 l3臂以及l5臂运动至目标点。 2.根据权利要求1所述的一种机械臂暗箱的定位方法， 其特征在于， 所述步骤S1之前还 包括， 建立二 维扫描坐标系： 以六轴机械臂的l2臂与l 1臂的连接点为坐标原 点， 以六轴机械 臂初始状态 为Y轴， 以目标点 沿Y轴方向的投影点与坐标原 点的连线为X轴， 建立的平面直角 坐标系为二维扫描坐标系， 其中： 所述六轴机械臂初始状态为： 六轴机械臂的l2臂、 l3臂与 l5臂呈一条直线， 且该直线与待测天线所在的最外侧平面垂直。 3.根据权利要求2所述的一种机械臂暗箱的定位方法， 其特征在于， 所述当前时刻l5臂 自由端的位置信息在二维扫描坐标系中的坐标(X1， H)， 偏移 量为X， 所述下一时刻l5臂自由 端的位置信息在二维扫描坐标系中的坐标(X2， H)， 其中X＝X2 ‑X1。 4.根据权利要求3所述的一种机械臂暗箱的定位方法， 其特征在于， 所述坐标(X1， H)、 坐标(X2， H)均位于二 维扫描坐标系的第一象限内， 在下一时刻时将l4臂视为连接l3臂与l5 臂的一个点M， X2＞X1， 所述 步骤S4具体包括以下步骤： 根据坐标(X2,H)以及高度H计算坐标原点与点M之间确定的线 段l与Y轴之间的夹角 其中 根据坐标(X2， H)以及夹角 计算线段l的长度H2， 根据线段l、 l2臂以及l3臂确定目标一臂三角形， 所述目标一臂三角形为： 以坐标(X2， H)为基准点， 以线 段l、 下一时刻的l2臂以及l3臂形成的目标线 段l2、 l3确定的目标三角形， 以及垂直于测量平面的目标线段l5 。 5.根据权利要求4所述的一种机械臂暗箱的定位方法， 其特征在于， 所述步骤S4还包 括： 根据目标一臂 三角形、 坐标(X2， H)以及三角形的边长公 式计算下一时刻时l2臂与X轴之 间的夹角∠a、 l2 臂与l3臂之间的夹角∠b、 l5臂与l3臂之间的夹角∠c 。 6.根据权利要求5所述的一种机械臂暗箱的定位方法， 其特征在于， 在当前时刻时将l4 臂视为连接l3臂与l5臂的一个点M ’， 所述步骤S3具体包括以下步骤： 根据坐标(X1,H)以及高度H计算坐标原点与点M ’之间确定的线段l ’与Y轴之间的夹角权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115407133 A 2其中 根据坐标(X1 ， H)以及夹角 计算原点与点M ’形成的线段l ’的长度H1 ， 根据线段l ’、 l2臂以及l3臂确定当前一臂三角形， 所述当前一臂三角形为： 以坐标(X1， H)为基准点， 以线 段l’、 当前时刻的l2臂以及l3臂形成的当前线 段l2’、 l3’确定的当前三角 形， 以及垂直于测量平面的当前线段l5 ’。 7.根据权利要求6所述的一种机械臂暗箱的定位方法， 其特征在于， 所述步骤S4还包 括： 根据当前一臂 三角形、 坐标(X1， H)以及三角形的边长公 式计算当前时刻时l2臂与X轴之 间的夹角∠a ’、 l2臂与l3臂之间的夹角∠b ’、 l5臂与l3臂之间的夹角∠c ’。 8.根据权利要求7所述的一种机械臂暗箱的定位方法， 其特征在于， 所述步骤S5具体包 括以下步骤： 驱动六轴机 械臂的l2 臂绕l2臂与l1臂的交点旋转角度α 到 达基准线段l2的位置； 驱动六轴机 械臂的l3臂绕l2 臂与l3臂的交点旋转角度β 到 达基准线段l3的位置； 驱动六轴机 械臂的l5臂绕目标点旋转角度ρ 到 达与Y轴平行的位置； 其中， α 为当前线段l2 ’与目标线段l2之间的夹角， 其中∠α ＝∠a ’ ‑∠a； β 为将l2臂绕l2臂与l1臂的交点旋转角度α 时， 其中∠β ＝∠b ‑∠b′； ρ 为将l3臂绕l3臂与l2 臂的交点旋转角度β 时， 其中∠ρ ＝∠c ‑∠c′。 9.一种六轴机 械臂暗箱的定位控制装置， 其特 征在于， 包括： 一个或多个处 理器； 存储单元， 用于存储一个或多个程序， 当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理 器执行时， 能使得所述一个或多个处理器实现根据权利要求 1至8中任意一项 所述的一种机 械臂暗箱的定位方法。 10.一种暗箱定位系统， 其特 征在于， 包括： 转台， 所述 转台上放置待测天线， 所述 转台可带动所述待测天线旋转； 六轴机械臂， 所述六轴机械臂 的端部设置有探头， 所述探头用于对所述待测天线进行 扫描采样； 还包括定位控制装置， 所述控制装置分别与所述六轴机械臂、 所述转台、 所述探头通讯 连接， 所述六轴机 械臂根据控制装置的指令控制所述探 头移动进行平面近场测试。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115407133 A 3