(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 202210696186.3 (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 中国农业大 学 地址 100193 北京市海淀区 圆明园西路2号 (72)发明人 胡标　陈友亮　闫之磊　 (74)专利代理 机构 北京卫平智业专利代理事务 所(普通合伙) 11392 专利代理师 闫萍 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) G06F 9/455(2006.01) (54)发明名称 一种基于移动端屏幕输入的机器人轨迹模 仿方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于移动端屏幕输入的 机器人轨迹模仿方法， 本发明属于基于互联网的 机器人远程控制领域， 此方法应用于UR5机械臂， 在局域网环境中通过移动端触摸屏输入轨迹控 制机器人进行轨迹模仿， 可以更简捷的控制机器 人， 并实现远程操控。 该方法的核心是移动设备 网页端与ROS系统的通信， 以实现通过网页操控 机器人。 由于使用TCP/IP协议进行通信， 学习和 开发成本低的同时保证了可靠性， 还使得上位机 变得更加灵活， 任意进入局域网的触摸屏移动终 端包括手机， 都可 以实现驱动； 除此 以外本发明 方法可根据需求使用不同的机器人末端， 从而实 现各种各样的工作， 提高使用的灵活性。 本发明 在降低操作成本的同时也降低了使用人员的技 术门槛。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 115319736 A 2022.11.11 CN 115319736 A 1.一种基于移动端屏幕输入的机器人轨 迹模仿方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 配置通信所需网络环境； S2： 部署本方法所需平台的软件和应用； S3： 配置运行机器人 所需的仿真环境和脚本； S4： ROS根据网页发送的坐标驱动机 械臂。 2.如权利要求1所述的基于移动端屏幕输入的机器人轨迹模仿方法， 其特征在于， 所述 步骤S1包括： 将主机与移动端置 于同一无线局域网内； 用网线将机 械臂与主机连接， 其中， 所述机 械臂的通讯协议 为TCP/IP； 设置主机的虚拟机网络适配 器为桥接模式； 设置虚拟机IP地址与机 械臂IP地址位于同一网段内； 将存储坐标的文件设置为虚拟机与主机的共享文件。 3.如权利要求2所述的基于移动端屏幕输入的机器人轨迹模仿方法， 其特征在于， 所述 步骤S2包括： 在移动端部署浏览器软件， 其中， 所述浏览器支持HTML 4以上版本； 在主机上部署网页服务器软件， 建立局域网站点， 配置用于发送轨迹的网页并将网页 加入局域网站点； 在移动端通过浏览器访问主机IP地址下的网页文件。 4.如权利要求3所述的基于移动端屏幕输入的机器人轨迹模仿方法， 其特征在于， 所述 步骤S3包括： 配置用于仿真和驱动 机械臂的ROS环境和Moveit对应的机械臂文件， 运行用于通信、 轨 迹规划和仿真可视化的launc h文件， 同时执 行用于读取坐标控制机 械臂的C+ +脚本； 配置机械臂操作器端PolyScope程序， 创建程序并插入External  Control节点， 建立机 械臂与ROS的通信连接 。 5.如权利要求4所述的基于移动端屏幕输入的机器人轨迹模仿方法， 其特征在于， 所述 步骤S4包括如下步骤： 在步骤2打开的网页 上绘画， 点击网页端的发送按钮， 将坐标存储至主机与虚拟机的共 享文件中； C++脚本读取文件文本， 将文本坐标分隔、 转换数据类型并存入数组， 创建目标坐标点 序列； 根据所述坐标点序列， 调用Moveit轨迹规划模块和后处理模块产生基于坐标点序列的 机械臂连续 位姿点， 所述 位姿点包括各关节速度和 加速度信息； C++脚本根据完整的位姿点序列驱动虚拟机械臂， 并通过External  Control驱动实际 机械臂对手机屏输入轨 迹的模仿 。 6.如权利要求5所述的基于移动端屏幕输入的机器人轨迹模仿方法， 其特征在于， 所述 机械臂选用UR5 机械臂。 7.如权利要求3所述的基于移动端屏幕输入的机器人轨迹模仿方法， 其特征在于， 所述 步骤S2具体包括如下步骤： S21： 在主机上部署软件Phpstudy， 运行插 件apache， 并将网页加入 对应文件夹；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115319736 A 2S22： 在步骤S21所述的文件夹下用Node环境运行服务器， 保证移动端的网页能与主机 通信； S23： 在移动端部署浏览器， 其中， 所述浏览器支持HTML 4以上版本； S24： 在主机上命令行界面输入ipconfig命令查看 网络配置， 记录下含有移动端的局域 网中主机的IP地址； S25： 在移动端的浏览器地址栏输入主机IP地址加上Phpstudy文件夹中网页文件名称 进行访问。 8.如权利要求4所述的基于移动端屏幕输入的机器人轨迹模仿方法， 其特征在于， 所述 步骤S3具体包括如下步骤： S31： 创建一个运行机械臂的工作空间， 在该工作空间下配置机械臂进行仿真实验所需 要的文件， 并使用指令进行编译； S32： 在机械臂PolyScope端对机械臂进行网络配置， 并满足机械臂的IP地址与虚拟机 的IP地址位于同一网段； S33： 在所述工作空间下， 使用ROS的工作命令运行连接机械臂的l aunch文件， 并指定上 述设定的机器人的IP地址； S34： 在PolyScope端创建程序， 插入External  Control节点， 并运行程序， 同步虚拟机 械臂与实际机 械臂； S35： 在所述工作空间下， 使用ROS的工作命令运行轨 迹规划的launc h文件； S36： 在所述工作空间下， 使用ROS的工作命令运行可视化插件Rviz， 使用Rviz对机械臂 的轨迹规划进行观察； S37： 在Rviz的Moti on Planning模块中将规划群组更改为man ipulator； S38： 在Rviz的Moti on Planning模块中将参 考坐标改为base  link； S39： 运行C++脚本文件， 所述C++脚本文件用于读取共享文件坐标文本 并创建坐标点序 列， 调用Moveit函数进行轨 迹规划、 后处 理并驱动机 械臂。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115319736 A 3