[發明專利]一種機器人自動排障方法

有效

• 申請號: 201710455042.8
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107315410B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 顧金鳳;劉祥勇;紀亞強;唐煒;章瑋濱;劉操;張瑋文
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

本發明公開了一種機器人自動排障方法，該機器人包括全向移動底盤、包括末端執行機構和六自由度機械臂的機械手排障裝置、圖像采集裝置，車身內設置有采用ARM處理器的機器人控制系統；方法包括：1、開啟控制系統并選擇工作模式，利用視覺反饋確定六自由度機械臂的初始位置；2、ARM對步驟1對圖像進行初步處理以獲取抓取點坐標，并實時傳輸給PC機加以處理后獲得判斷結果；3、控制系統依據該判斷結果進行下步工作；4、對末端執行機構視覺標識物角點檢測，控制六自由度機械臂趨近并抓取目標物。本發明可任選自主或者人工的自動排障，機器人排障智能化程度高，功能多樣化，既可應用于地上排障也可用于地下探測，降低了勞動強度、提升了工作效率。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體涉及一種機器人自動排障方法。

技術背景

隨著科學技術的發展，機器人正發展成為一個日益龐大的家族，代替人類從事各種各樣的工作，在生產生活方面，特別是在危險環境和極限環境作業中，有著廣泛的應用前景。特別是利用機器人排障、機器人救援等方面，不僅解放了勞動力，提高了工作效率，還保障了生命安全。

對于機器人排障工作而言，因需求目的不同，對排障的功能復雜程度要求也不同。在有些重要場合的排障，為了確保準確和安全，需要人工的實時參與而對機器人本身功能要求不高。而在一些普通場合，因為讓機器人自由工作而無需人員參與，對機器人本身排障分析能力要求較高。上述兩種情況下如何功能兼容，是現代機器人需要解決的一個問題。目前，現有技術的機器人排障功能大都單一，智能化程度不足，靈活性低。

申請號為CN201420569430.0的中國專利申請公開了一種機械臂排障滅火機器人，該機器人具備實時監控的能力，但不具有圖像處理分析能力，無法識別障礙物也無法保證機械手的控制精度，需要人工的全程參與。申請號為CN201610131450.3的中國專利申請公開了一種自主排障式智能車系統，雖然不需要人工參與，但該系統利用的激光測距模塊只能獲得正前方障礙物的距離，無法獲得障礙物的三維坐標，影響機械臂的抓取精度，且排障目標也被固定為正前方的障礙物，同時采用的履帶式結構使得轉向范圍有限，排障區域小。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種機器人自動排障方法，該排障方法能根據選擇進行自主或人工工作，通過視覺系統智能化判斷障礙物，可依據指令進行360度全方向移動，利用視覺反饋保證機器人機器臂的控制精度，智能化程度高，靈活性好。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案。

本發明的一種機器人自動排障方法，所述的機器人包括全向移動底盤、機械手排障裝置、圖像采集裝置、機器人控制系統；所述的全向移動底盤包括Mecanum輪、減速電機、H型懸架、車身、避震器；

所述的車身：設置有機器人控制系統、內嵌顯示屏、四周裝有測距傳感器；所述車身通過H型懸架與Mecanum輪及減速電機相連；

所述的機械手排障裝置包括末端執行機構、六自由度機械臂，所述六自由度機械臂安裝在車身的頂部前端；所述末端執行機構上設置有視覺標識物；

所述的圖像采集裝置包括固定在車身下面的支架、安裝在支架上面的雙目攝像機；圖像采集裝置可通過支架來調節雙目攝像機的位置，并將圖像實時傳輸給控制系統處理分析；

所述機器人控制系統設置有ARM處理器，通過無線網絡與PC機進行通信；

其特征在于：

所述機器人控制系統包括欠壓報警模塊，圖像采集模塊，測距模塊，驅動模塊，所述欠壓報警裝置用以對電源檢測并作欠壓提示，所述圖像采集模塊用以將雙目攝像機采集圖像信號傳輸給控制系統和PC機處理；所述測距模塊用以檢測在機械手操作空間范圍的物體并給控制系統觸發信號停止前進，所述驅動模塊用以驅動電機使機器人實現全向移動；

所述方法包括以下步驟：