[發明專利]一種機器人動作自規劃系統

有效

• 申請號: 202010075737.5
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111152228B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 史超
• 申請（專利權）人: 深圳國信泰富科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳軼淳

本發明公開了一種機器人動作自規劃系統，具體包括環境采集單元、指令接收單元、第一存儲單元、預規劃單元、執行單元、動作采集單元、關鍵幀生成單元和第二存儲單元。通過本技術方案，能夠基于基本動作的預先設置，通過基本動作的優先級設置和排列組合實現機器人對于自身動作的自主規劃，該種動作自規劃系統還能夠存儲歷史規劃路徑和關鍵幀圖像用于后續重復執行動作時進行直接使用和驗證。

技術領域

本發明涉及機器人控制領域，尤其涉及一種機器人動作自規劃系統。

背景技術

目前，國內外領先的機器人控制系統，特別是可動機器人控制系統正朝向控制精度進一步提高，安全性更好、輸入輸出更方便等方向發展。要實現機器人完成指定作業動作的目的，就需要給機器人建立如何運動的作業。傳統的方式是通過示教盒，在示教模式下，控制每個關節運動，不斷的記錄作業點。在記錄整個作業的多個作業點之后，可以設定作業點之間的運動類型，運動速度等等。當下研發的手把手示教技術越來越普及，其原理是在機器人末端加上力傳感器，當開啟手把手示教功能時，工作人員用手去拉動機器人末端，力傳感器采集到數據之后發送給機器人控制器，控制器計算拉力矢量的方向和大小，驅動機器人運動，使得機器人末端向拉力方向運動(包括旋轉)，即跟隨工作人員的手運動。在此過程中，控制器記錄整個運動路徑，在完成示教后，控制器記錄的路徑就是示教作業。但該種示教方法較為單一，對于不同的操作動作需要分別進行示教設置，較為復雜繁瑣，需要耗費大量的人力物力。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，現提供一種機器人動作自規劃系統，具體技術方案如下所示：

一種機器人動作自規劃系統，應用于可動機器人，可動機器人包括一主軀體、至少一驅動裝置和至少一個機械臂；

其特征在于，機器人動作自規劃系統具體包括：

環境采集單元，用于持續采集一第一測量范圍內的實時環境圖像；

指令接收單元，用于接收外部用戶輸入的控制指令，控制指令包括機器人需要完成的動作；

第一存儲單元，用于存儲一預先設置的簡單動作集合，簡單動作集合包括多個簡單動作，每個簡單動作對應一預先設置的優先級序號；

預規劃單元，分別連接環境采集單元、指令接收單元和第一存儲單元，用于根據控制指令和實時環境圖像，從第一存儲單元中提取簡單動作集合進行處理，輸出一動作規劃指令；

預規劃單元進一步包括：

目標識別模塊，用于根據實時環境圖像和控制指令，識別控制指令的目標對象并進行輸出；

動作劃分模塊，連接目標識別模塊，根據目標對象的當前位置和指令需求位置，按照優先級序號從小到大從第一存儲單元中提取相應的簡單動作進行排列組合，輸出多個預規劃指令；

模擬驗證模塊，連接動作劃分模塊，基于實時環境圖像用于對多個預規劃指令分別進行模擬驗證，從中選取動作執行時間最短的預規劃指令作為動作規劃指令；

執行單元，分別連接預規劃單元和第一存儲單元，根據動作規劃指令和動作規劃指令對應的簡單動作，輸出相應的執行指令；

機器人動作自規劃系統還包括：

動作采集單元，用于持續采集一第二測量范圍內的機械臂的實時動作圖像；

關鍵幀生成單元，分別連接執行單元、環境采集單元和動作采集單元，當執行單元輸出一執行指令時，收集實時環境圖像和實時動作圖像并進行處理，輸出一對應的關鍵幀；

第二存儲單元，分別連接關鍵幀生成單元和執行單元，用于存儲關鍵幀和執行指令。

優選的，該種機器人動作自規劃系統，其中簡單動作集合包括移動動作和至少一個機械臂動作；