[發明專利]利用AGV位置信息標定其搭載機械臂位置的系統

在審

• 申請號: 201811043071.4
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109129397A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 劉劭純;李波;段三軍;宋策
• 申請（專利權）人: 北京特種機械研究所
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J9/16
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

1.一種利用AGV位置信息標定其搭載機械臂位置的系統，其特征在于，所述系統為一AGV模型；

所述AGV模型包括機械臂(1)、AGV車體(2)、視覺模塊(3)和導航碼帶(4)；視覺模塊(3)安裝在AGV車體(2)的前端，機械臂(1)通過一機械臂基座固定在AGV車體(2)的頂部，AGV車體(2)在自主導航時，始終沿著導航碼帶(4)行駛，視覺模塊(3)用于實時讀出自身位置處的位置信息(x、y)和相對于導航碼帶(4)的偏航角度ω；在導航坐標系原點、AGV視覺模塊的中心和機械臂基座中心設定坐標系，分別為O_o、O_v、O_A，則導航坐標系O_o隨導航路徑的確定而固定，視覺模塊坐標系O_v和機械臂基座坐標系O_A隨著AGV車體(2)的移動而不斷變化；

所述AGV模型用于根據空間內任意兩坐標系間的轉換關系，確定機械臂(1)在導航坐標系下的位置。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述AGV模型具體用于，根據如下的空間內任意兩坐標系間的轉換關系，確定機械臂(1)在導航坐標系下的位置：

對于空間內任意一點P，若已知該點在一坐標系內的表示為^SP，欲求該點在另一坐標系下的表示^OP，有：

其中，為旋轉矩陣，代表兩坐標系間的旋轉關系，^OP_S-Ori為平移矩陣，代表兩坐標系間的平移關系。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述AGV模型具體用于，根據空間內任意兩坐標系間的轉換關系，按照如下方式確定機械臂(1)在導航坐標系下的位置：

假定空間內任意一點P，其在視覺模塊坐標系O_v、機械臂基座坐標系O_A和導航坐標系O_o三個坐標系的坐標表示依次為：^VP、^AP和^OP，由于AGV模型整體在導航坐標系O_o的X-Y平面內運動，坐標系只存在平移和以Z軸為基準的旋轉，根據公式(1)，得到坐標轉換關系：

其中，(X_av Y_av Z_av)和α代表機械臂基座坐標系O_A沿視覺模塊坐標系O_v的三個坐標軸分別平移X_av、Y_av、Z_av后再沿視覺模塊坐標系O_v的Z軸方向逆時針旋轉α后則O_A與O_v重合；(X_voY_vo Z_vo)和β代表視覺模塊坐標系O_v沿導航坐標系O_o的三個坐標軸分別平移X_vo、Y_vo、Z_vo后再沿導航坐標系O_o的Z軸方向逆時針旋轉β后則O_v與O_o重合，則有變換關系：

假定P點為機械臂基座坐標系O_A的中心，則^AP＝(0,0,0)，此時^OP便是機械臂基座坐標系O_A在導航坐標系O_o下的表示，從而得到確定機械臂(1)在導航坐標系下的位置。

4.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述導航碼帶(4)的形狀是相互連接的矩形的三條邊。

5.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述AGV為麥克納姆輪全向移動平臺。

6.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述機械臂(1)位于AGV車體(2)的后部位置。