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龙图腾网获悉北京航空航天大学杭州创新研究院申请的专利7自由度机械臂可行臂角范围计算方法及相关装置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：CN119003953B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-08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：202410878221.2，技术领域涉及：G06F17/15；该发明授权7自由度机械臂可行臂角范围计算方法及相关装置是由张立;牛建伟;田新扬;于晓龙;韩冰;侯人鸾;郭昱亮;厉圣杰设计研发完成，并于2024-07-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本7自由度机械臂可行臂角范围计算方法及相关装置在说明书摘要公布了：本申请提供一种7自由度机械臂可行臂角范围计算方法及相关装置，涉及机器人运动控制领域。该方法中，机械臂的7个关节分别被称为第n关节，n值越大表示越靠近机械臂的末端，n≤7的正整数。电子设备获取第一臂角函数的驻点表达式中的目标参数，其中，第一臂角函数表征机械臂的第i关节的关节角与臂角之间约束关系，i∈{1,3,5,7}；分别根据目标参数与预设阈值之间每种关系下的函数曲线，确定各关节避开关节极限以及奇异条件的可行臂角范围，其中，预设阈值Δ＝1e‑8。如此，确定出不同情况下机械臂各关节的可行臂角范围。

本发明授权7自由度机械臂可行臂角范围计算方法及相关装置在权利要求书中公布了：1.一种7自由度机械臂可行臂角范围计算方法，其特征在于，所述机械臂的7个关节分别被称为第关节，值越大表示越靠近所述机械臂的末端，n为的正整数，所述方法包括： 获取第一臂角函数的驻点表达式中的目标参数，其中，所述第一臂角函数表征所述机械臂的第关节的关节角与臂角之间约束关系，；第一臂角函数的驻点表达式为： 式中，表示驻点，，，，是第1关节、第3关节、第5关节、第7关节的逆解表达式中的系数，为所述目标参数； 分别根据所述目标参数与预设阈值之间每种关系下的函数曲线，确定各关节避开关节极限以及奇异条件的可行臂角范围，其中，预设阈值，该步骤包括： 若所述目标参数大于所述预设阈值，并且，所述第关节的关节角位于区间之内时，则计算所述第一臂角函数的最大值与最小值； 根据第关节的最小关节角、最大关节角与所述第一臂角函数的最大值、最小值之间的大小关系，得到所述第一臂角函数5种情况下的第一函数曲线，其中，所述第一臂角函数在驻点处的最大值、最小值与所述第关节的上限、下限之间的5种情况包括： 情况1，且； 情况2，且； 情况3，且； 情况4，且； 情况5，或； 计算所述第一臂角函数与所述第关节的最小关节角、最大关节角相对应的第一臂角； 将所述第一臂角作为区间端点，确定所述第关节在所述第一函数曲线约束下的臂角可行范围； 若所述目标参数大于所述预设阈值，并且所述第关节的关节角位于区间之外时，则计算所述第一臂角函数的局部极大值与局部极小值，其中，所述第关节的关节角超出时，所述第一臂角函数的函数曲线会发生突变； 根据第关节的最小关节角、最大关节角与所述第一臂角函数的局部极大值、局部极小值之间的关系，得到所述第一臂角函数6种情况下的第二函数曲线，其中，所述第一臂角函数在驻点处的局部极大值、局部极小值与所述第关节的上限和下限之间的6种情况包括： 情况1，且； 情况2，且； 情况3，且； 情况4，且； 情况5，且； 情况6，且； 计算所述第一臂角函数与所述第关节的最小关节角、最大关节角相对应的第一臂角； 将所述第一臂角作为区间端点，确定所述第关节在所述第二函数曲线约束下的臂角可行范围。

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