[發(fā)明專利]用于避免機器人碰撞的方法、裝置和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710307775.7
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN108803592A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇暢;張明亮;P·帕特里克;許劍鋒;丁漢
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司;華中科技大學(xué)
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 張揚;王英

提供用于避免機器人碰撞的方法、裝置和系統(tǒng)，該方法包括：針對待規(guī)劃的第一和/或第二機器人路徑中的每個路徑上的一個或多個目標(biāo)位置，基于與待確定的一個或多個目標(biāo)位置對應(yīng)的第一和第二機器人的當(dāng)前位置的位置坐標(biāo)，構(gòu)建對應(yīng)的局部路徑搜索空間，所述局部路徑搜索空間包含由針對所述對應(yīng)的當(dāng)前位置的所有可能的下一移動位置構(gòu)成的位置對；從所述對應(yīng)的局部路徑搜索空間中獲取最佳位置對；以及根據(jù)所獲取的最佳位置對，控制第一和/或第二機器人進行移動。利用該方法，通過構(gòu)建局部路徑搜索空間并從該空間中獲取第一和第二機器人的下一路徑位置，可以使得避碰路徑規(guī)劃方法更加簡單和高效，從而提高機器人避碰效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請通常涉及機器人領(lǐng)域，更具體地，涉及用于避免機器人碰撞的方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著機器人行業(yè)的崛起，越來越多的行業(yè)已經(jīng)引入了工業(yè)機器人。在工業(yè)機器人領(lǐng)域中，為了達到較大的工作效率，機器人的移動速度通常都比較大，很容易發(fā)生碰撞。一旦發(fā)生碰撞，比如機器人之間的碰撞或者機器人與處理對象(例如，所處理的工件)之間的碰撞，可能會導(dǎo)致機器人損壞或處理對象的損壞。因此，針對多機器人系統(tǒng)，如何避免機器人發(fā)生碰撞將是十分重要的。

為了避免機器人發(fā)生碰撞，在一種現(xiàn)有的防碰撞機器人系統(tǒng)中，在多個機器人具有重疊的工作區(qū)域時，每次僅僅允許一個機器人進入該重疊的工作區(qū)域，而其余機器人則在該重疊的工作區(qū)域之外等候，從而可以避免發(fā)生碰撞。然而，這種方案不能實現(xiàn)多個機器人在重疊工作區(qū)域的并行操作，由此導(dǎo)致機器人的工作效率非常低。

在一些防碰撞機器人系統(tǒng)中，提出了一些動態(tài)地進行避碰路徑規(guī)劃的方法。但是，這些方法通常都基于絕對坐標(biāo)系進行位置坐標(biāo)計算，并且在全局路徑搜索空間中搜索機器人上的下一可能路徑位置坐標(biāo)，從而導(dǎo)致計算復(fù)雜度大，并且非常耗時，由此帶來避碰路徑規(guī)劃效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

提供下面的簡介是為了以簡單的形式介紹選擇的一些概念，在后面的詳細說明中會進一步描述這些概念。該簡介不是想要突出所要求保護主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不是想要限制所要求保護主題的范圍。

根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種用于避免機器人碰撞的方法，包括：針對所述待規(guī)劃的第一和/或第二機器人路徑中的每個路徑上的一個或多個目標(biāo)位置，基于與待確定的一個或多個目標(biāo)位置對應(yīng)的第一和第二機器人的當(dāng)前位置的位置坐標(biāo)，構(gòu)建各個對應(yīng)的局部路徑搜索空間，所述局部路徑搜索空間包含由第一和第二機器人針對所述對應(yīng)的當(dāng)前位置的所有可能的下一移動位置構(gòu)成的位置對；從各個所述局部路徑搜索空間中獲取最佳位置對，作為所述待規(guī)劃的第一和/或第二機器人的各自路徑上的所述一個或多個目標(biāo)位置；以及根據(jù)所獲取的最佳位置對，控制所述第一和/或第二機器人進行移動。

根據(jù)本申請的另一方面，提供了一種用于避免機器人碰撞的裝置，包括：路徑位置獲取單元，配置為針對所述待規(guī)劃的第一和/或第二機器人路徑中的每個路徑上的一個或多個目標(biāo)位置，從與待確定的一個或多個目標(biāo)位置對應(yīng)的局部路徑搜索空間中獲取最佳位置對，作為所述待規(guī)劃的第一和/或第二機器人的各自路徑上的所述一個或多個目標(biāo)位置，其中，所述與待確定的一個或多個目標(biāo)位置對應(yīng)的局部路徑搜索空間是基于與待確定的目標(biāo)位置對應(yīng)的第一和第二機器人的當(dāng)前位置的位置坐標(biāo)構(gòu)建的，所述局部路徑搜索空間包含由第一和第二機器人針對所述對應(yīng)的當(dāng)前位置的所有可能的下一移動位置構(gòu)成的位置對；以及控制單元，配置為根據(jù)所獲取的最佳位置對，控制所述第一和/或第二機器人進行移動。

根據(jù)本申請的另一方面，提供了一種計算機系統(tǒng)，包括：一個或多個處理器；以及存儲器，其存儲計算機可執(zhí)行指令，所述指令當(dāng)被執(zhí)行時使得所述一個或多個處理器如上所述的用于避免機器人碰撞的方法。

根據(jù)本申請的另一方面，提供了一種非暫態(tài)機器可讀存儲介質(zhì)，其存儲有可執(zhí)行指令，所述指令當(dāng)被執(zhí)行時使得所述一個或多個處理器執(zhí)行如上所述的用于避免機器人碰撞的方法。