[發明專利]一種雙臂機器人排雷協同控制系統及排雷方法

在審

• 申請號: 201910251405.5
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109807913A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 王奇鋒;劉明月;劉京達
• 申請（專利權）人: 鄭州市智慧環境機器人產業研究院有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16;F41H11/12
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 李春霖

1.一種雙臂機器人排雷協同控制系統，其特征在于：包括機器人，所述機器人設有移動平臺系統(1)、機械臂排雷系統(2)、動力系統(3)和控制系統(4)，機械臂排雷系統(2)包括機械手(201)、兩個機械臂(202)和底座(203)，所述機械手(201)連接在機械臂(202)的一端，所述機械臂(202)的另一端通過底座(203)安裝在移動平臺系統(1)上，所述動力系統(3)安裝于移動平臺系統(1)的上，為整個系統工作提供動力源；所述控制系統(4)集成了控制界面及各個軟件模塊，用于對整個系統進行控制，并且與移動平臺系統(1)、機械臂排雷系統(2)、動力系統(3)連接。

2.根據權利要求1所述的一種雙臂機器人排雷協同控制系統，其特征在于：所述機械臂(202)包括多個活動連接的關節連桿，每個關節連桿內部均配備有狀態感知器、訓練決策器和動作選擇器三個模塊，狀態感知器將環境狀態映射成其內部感知，動作選擇器則是根據當前策略選擇合理的動作用于環境，訓練決策器則是根據環境反饋以及內部感知來訓練更新策略知識以用于機械臂(202)后續工作動作的選擇。

3.一種雙臂機器人排雷方法，其特征在于，包括如權利要求2所述的一種雙臂機器人排雷協同控制系統，還包括以下步驟：

S1，機器人通過學習訓練排雷任務過程，建立任務數據庫，所述任務數據庫包括任務知識數據庫、任務庫和機械臂知識能力庫；

S2，機器人獲取任務并分解任務，將任務表示為機器人的隱式動作計劃，具體為基礎操作動作和執行順序關系的子任務集合；

S3，將任務分配給移動平臺系統(1)和機械臂排雷系統(2)，控制系統(4)根據機械臂排雷系統(2)自身執行任務類型和任務水平分配相應的任務給兩個機械臂(202)以及機械手(201)；

S4，計算待排雷的目標點在直角坐標系中的坐標，并設定機器人通過移動平臺系統(1)行駛的路徑；

S5，機器人通過移動平臺系統(1)沿規劃路徑行駛至指定位置；

S6，機械臂排雷系統(2)通過排雷任務知識數據庫獲取任務操作序列，并對機械手(201)以及機械臂(202)向目標點運動提前規劃空間運動路徑，兩個機械臂(202)之間具有協調關系，根據路徑規劃配合動作；并且在機械手(201)向目標點空間運動過程中，調用機械臂(202)智能避碰功能；

S7，機械臂排雷系統(2)向目標點進行運動，并在運動過程中，機械臂(202)的關節連桿進行障礙物的探測，并通過狀態感知器將環境狀態映射為機械臂(202)的內部感知，訓練決策器提前對各種環境進行感知學習訓練構建數據庫，確定機械臂(202)避免碰撞時各關節連桿的運動方向、轉動角度和移動路程，訓練決策器通過更新學習策略知識用于后續動作的選擇，動作選擇器根據當前策略選擇作用于環境的避障動作。

4.根據權利要求3所述的一種雙臂機器人排雷方法，其特征在于：所述機械臂排雷系統(2)執行順序關系的排雷子任務集合主要包括初始狀態、接近排雷物、調整姿態、到達、抓取、提升、腕部翻轉、閉合手爪、暫停工作。

5.根據權利要求3所述的一種雙臂機器人排雷方法，其特征在于，所述S4中直角坐標系的建立方法為：

S51，以機械臂(202)連接的底座(203)所在中心為原點，以底座(203)正前方作為坐標系X軸正方向；

S52，以底座(203)正右方作為坐標系Y軸正方向，Y軸經過原點且垂直坐標系的X軸；

S53，以底座(203)正上方作為機器人坐標系Z軸正方向，坐標系Z軸垂直X軸與Y軸共同所在平面。