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龙图腾网获悉深圳翊翎自动化设备有限公司申请的专利基于六轴机械手的自动化设备控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118789552B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411134713.7，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权基于六轴机械手的自动化设备控制方法及系统是由钟语设计研发完成，并于2024-08-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于六轴机械手的自动化设备控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及机械手技术领域，揭露一种基于六轴机械手的自动化设备控制方法及系统，方法包括：利用末端坐标点规划六轴机械手的目标位姿，计算当前位姿至目标位姿的位姿成本；构建六轴机械手的传递函数，利用位姿误差构建六轴机械手的PID控制器，计算PID控制器的增益参数；基于增益参数与位姿误差，利用PID控制器输出六轴机械手的规划控制信号；计算从当前控制信号至规划控制信号的信号控制风险，根据信号控制风险，从规划控制信号中筛选设备控制信号，利用设备控制信号对六轴机械手进行设备控制，得到六轴机械手的设备控制结果。本发明可以明确末端前面的机械臂与关节的运动动作与运动轨迹，并代替模糊PID控制的方式来对六轴机械手进行控制。

本发明授权基于六轴机械手的自动化设备控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于六轴机械手的自动化设备控制方法，其特征在于，所述方法包括：确定六轴机械手的末端的末端坐标点，采集所述六轴机械手的当前位姿，其中，所述六轴机械手包括末端、第一连杆、第二连杆、第一连杆起点、第一连杆终点，所述当前位姿包括当前坐标点与当前角度值，其中，所述末端坐标点是指末端在下一步需要达到的坐标位置；利用所述末端坐标点规划所述六轴机械手的目标位姿，其中，所述目标位姿包括目标坐标点与目标角度值，基于所述当前坐标点与所述当前角度值，计算所述当前位姿至所述目标位姿的位姿成本，利用所述位姿成本从所述目标位姿中选取最终位姿，其中，所述利用所述末端坐标点规划所述六轴机械手的目标位姿，包括：获取所述六轴机械手的旋转角度范围与连杆长度；基于所述旋转角度范围与所述连杆长度，利用下述公式构建所述末端坐标点的目标函数： lx＝l1cosθxly＝l1cosθylz＝l1cosθz l'x＝l2cosθ'xl'y＝l2cosθ'yl'z＝l2cosθ'zl”x＝lx+l'xl”y＝ly+l'yl”z＝lz+l'zl”x＝l1cosθx+l2cosθ'xl”y＝l1cosθy+l2cosθ'yl”z＝l1cosθz+l2cosθ'z 其中，F表示目标函数，F包括min|l”x-l”'x|、min|l”y-l”'y|及min|l”z-l”'z|，l”'x,l”'y,l”'z表示所述末端坐标点，l”x,l”y,l”z表示所述末端坐标点的待优化坐标点，l1表示所述连杆长度中第一连杆的长度，l2表示所述连杆长度中第二连杆的长度，θx,θy,θz表示以第一连杆起点为原点的直角坐标系中第一连杆相对于直角坐标系的偏转角度，θ'x,θ'y,θ'z表示以第一连杆终点为原点的直角坐标系中第二连杆相对于直角坐标系的偏转角度，lx表示以第一连杆起点为原点的直角坐标系中第一连杆在x轴上的映射长度，ly表示以第一连杆起点为原点的直角坐标系中第一连杆在y轴上的映射长度，lz表示以第一连杆起点为原点的直角坐标系中第一连杆在z轴上的映射长度，l'x表示以第一连杆终点为原点的直角坐标系中第二连杆在x轴上的映射长度，l'y表示以第一连杆终点为原点的直角坐标系中第二连杆在y轴上的映射长度，l'z表示以第一连杆终点为原点的直角坐标系中第二连杆在z轴上的映射长度，θx,θy,θz,θ'x,θ'y,θ'z属于所述旋转角度范围；利用下述公式对所述目标函数中的角度参数进行角度更新，得到更新角度：v'ij＝vij+c1×rand×pbestij-xij+c2×rand×gbestij-xijx'ij＝xij+vij其中，x'ij表示更新角度，v'ij表示对原始更新速度进行更新之后的速度，i表示θ的序号，j表示θ'的序号，vij表示θ'的原始更新速度，c1与c2表示学习因子，c1＝c2＝2，rand表示介于0～1之间的随机数，xij表示θ'的当前数值，pbestij表示θ'的邻近历史取值中F值为0的邻近历史取值，gbestij表示θ'的全部历史取值中F值为0的历史取值，θ'包括θ'x,θ'y,θ'z，θ包括θx,θy,θz；判断所述更新角度在所述目标函数中对应的目标函数值是否为预设阈值；当所述更新角度在所述目标函数中对应的目标函数值为所述预设阈值时，利用所述更新角度计算所述六轴机械手的目标坐标点与目标角度值；将所述目标坐标点与所述目标角度值作为所述目标位姿；计算所述当前位姿与所述最终位姿之间的位姿误差，构建所述六轴机械手的传递函数，利用所述位姿误差构建所述六轴机械手的PID控制器，基于所述传递函数，计算所述PID控制器的增益参数，其中，所述基于所述传递函数，计算所述PID控制器的增益参数，包括：获取PID控制器对应的输出误差；基于所述输出误差与所述传递函数，构建所述六轴机械手的状态方程矩阵；构建所述PID控制器下的李雅普诺夫原模型；对所述李雅普诺夫原模型进行模型求导，得到李雅普诺夫原模型的导数；计算输出误差下所述PID控制器的反函数；将所述状态方程矩阵与所述反函数代入所述李雅普诺夫原模型的导数中，得到李雅普诺夫导数模型；判断是否可以构建所述李雅普诺夫原模型的正定矩阵；在可以构建所述李雅普诺夫原模型的正定矩阵时，判定所述李雅普诺夫原模型大于预设阈值；在所述李雅普诺夫原模型大于预设阈值时，构建所述李雅普诺夫导数模型的负定矩阵；在所述PID控制器的比例增益、积分增益及微分增益符合所述负定矩阵时，确定所述PID控制器的增益参数；基于所述增益参数与所述位姿误差，利用所述PID控制器输出所述六轴机械手的规划控制信号，并采集所述六轴机械手的当前控制信号；计算从所述当前控制信号至所述规划控制信号的信号控制风险，根据所述信号控制风险，从所述规划控制信号中筛选设备控制信号，利用所述设备控制信号对所述六轴机械手进行设备控制，得到所述六轴机械手的设备控制结果，其中，信号控制风险是指信号控制时会对六轴机械手造成的机械障碍的风险，所述计算从所述当前控制信号至所述规划控制信号的信号控制风险，包括：查询所述当前控制信号与所述规划控制信号中每两个相邻控制信号之间的信号控制区间；按照每个信号控制区间之间的相邻关系，随机合并所述信号控制区间，得到合并控制区间；识别历史时段中是否存在不小于所述合并控制区间的区间；在历史时段中存在不小于所述合并控制区间的区间时，将无风险作为所述信号控制风险；在历史时段中不存在不小于所述合并控制区间的区间时，计算所述合并控制区间的区间长度；识别所述历史时段中是否存在与所述区间长度一致的目标长度；查询所述区间长度下的区间规模与所述目标长度下的目标规模；计算所述区间规模与所述目标规模之间的规模标准差；利用所述规模标准差构建所述区间规模的标准差阈值；在所述区间规模大于所述标准差阈值时，将有风险作为所述信号控制风险；在所述区间规模不大于所述标准差阈值时，将无风险作为所述信号控制风险；所述计算所述区间规模与所述目标规模之间的规模标准差，包括：获取所述区间规模中的区间角度差与区间坐标距离；计算所述区间角度差与所述区间坐标距离之间的第一角度-坐标和；获取所述目标规模中的目标角度差与目标坐标距离；计算所述目标角度差与所述目标坐标距离之间的第二角度-坐标和；计算所述第一角度-坐标和与所述第二角度-坐标和之间的和均值；根据所述第一角度-坐标和、所述第二角度-坐标和及所述和均值，计算所述区间规模与所述目标规模之间的规模标准差；所述根据所述信号控制风险，从所述规划控制信号中筛选设备控制信号，包括：在所述信号控制风险为无风险时，保留所述无风险对应的合并控制区间，得到保留区间；查询所述保留区间中每个相邻的保留区间之间是否区间连续；在所述保留区间中每个相邻的保留区间之间未区间连续时，根据所述保留区间中的信号控制区间，缩短所述保留区间的区间长度，得到缩短区间，以通过所述缩短区间对齐所述保留区间中每个相邻的保留区间，得到对齐区间；计算所述对齐区间的区间数目；从所述区间数目中选取最小数目；从所述对齐区间中获取所述最小数目对应的目标对齐区间；将所述目标对齐区间的边界上的规划控制信号作为所述设备控制信号。

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