[發明專利]一種基于云信息庫的服務機器人抓取系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201310753751.6
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103707305A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 劉順;金隼;張云劍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B25J13/08
• 分類號: B25J13/08;B25J9/16
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及一種服務機器人抓取系統，尤其涉及一種基于云信息庫的服務機器人抓取系統及其控制方法。

背景技術

機器人手臂大量運用與工業生產，大大提高了產業效率，節約了資源。仿人服務機器人也在特殊行業得到很大發展，對于服務機器人的運用來說，其抓取識別系統是主要關鍵。基本原理是同過視覺識別產品輪廓獲得物體位置與抓取位置控制機械手臂內的伺服電機去完成抓取動作。

當前國內外服務機器人的抓取識別主要采用基于視覺識別的自主模式，或預存信息庫進行特定處理的預存模式，然而自主模式不僅對系統軟件條件要求較高，而且對硬件要求非常高，需要大量的傳感器與控制器，不僅增加了單個服務機器人的成本，而且系統穩定新、快速響應新較差；預存模式由于自身限制，只能完成一定量的特定抓取任務，無法適應服務機器人廣泛應用的前景。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種成本更低、效率更高的服務機器人抓取系統。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種成本更低、效率更高的服務機器人抓取系統及其控制方法。

為實現上述目的，本發明針對服務機器人抓取系統的識別認知功能，提出一種基于云信息庫的服務機器人抓取系統，并依其任務多變性、不確定性設計了多功能柔性自適應抓取策略，實現了服務機器人與產品的交互，在提高服務機器人的動態適應性與響應穩定性，自適應地完成多樣不確定性的抓取任務的同時，減小了單個服務機器人的軟硬件要求，降低了單個成本。

本發明通過以下技術方案實現：

一種基于云信息庫的服務機器人抓取系統，其特征在于，包括信息芯片、射頻信號接收裝置、視覺識別系統、服務處理控制中心電子控制單元、存儲單元、下載端口、云信息庫中心、服務機器人伺服電機；信息芯片位于被抓取的產品的表面；云信息庫中心、信息芯片和服務處理控制中心電子控制單元通過信號相互連接。

進一步地，射頻信號接收裝置位于服務機器人的手部。

進一步地，視覺識別系統位于服務機器人的頭部。

進一步地，存儲單元、服務處理控制中心電子控制單元、下載端口位于服務機器人的體內。

本發明還提供了一種基于云信息庫的服務機器人抓取系統的抓取策略更新方法，包括抓取基本策略信息的定期更新過程和/或指定產品抓取策略信息的實時更新過程。

進一步地，其中抓取基本策略信息的定期更新過程是指：云信息庫中心定期更新服務機器人的抓取基本策略信息，服務機器人通過下載端口定期從云信息庫中心下載更新的抓取基本策略信息，以適應新的服務環境。

進一步地，其中指定產品抓取策略信息的實時更新過程是指：服務機器人的擁有者從云信息庫中心下載指定產品的抓取策略信息，并將指定產品的抓取策略信息下載到存儲單元，以適應特定商品的快捷抓取反應。

本發明還提供了一種基于云信息庫的服務機器人抓取系統的產品信息制定方法，包括如下步驟：

（1）被抓取產品的信息提交給云信息庫中心，云信息庫中心根據被抓取產品的信息，結合服務機器人的類型，制定出被抓取產品的抓取策略；

（2）將被抓取產品的信息以及被抓取產品的抓取策略進行編碼，再將編碼保存進云信息庫中心；

（3）制造出包含被抓取產品信息的信息芯片和二維碼，將信息芯片安裝進被抓取產品中，將二維碼印制于被抓取產品的包裝之上。

本發明還提供了一種基于云信息庫的服務機器人抓取系統的控制方法，當有產品進入服務機器人服務范圍時，服務機器人能夠根據不同情況自適應抓取。

進一步地，上述控制方法包括以下具體情況和步驟：

（1）若位于所述服務機器人身體上的射頻信號接收裝置收到來自信息芯片發出的被抓取產品信息的信號，服務處理控制中心電子控制單元根據所述被抓取產品信息以及抓取策略，結合服務機器人內部電機控制策略，自適應地制定出對應的抓取控制策略；當獲得抓取服務命令時即可提供抓取服務，實現自適應抓取控制；