[發明專利]一種可移動機器人智能控制系統

有效

• 申請號: 202010525491.7
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111775147B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 劉凈瑜;譚旭;任明妍;王顏;張加波;漆嘉林;劉嬌文
• 申請（專利權）人: 北京衛星制造廠有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

1.一種可移動機器人智能控制系統，其特征在于包括：上位機單元、可移動機器人主控單元、運動解算單元、全向移動驅動單元、全向移動電機1、全向移動電機2、全向移動電機3、全向移動電機4、穩定支撐驅動單元、穩定支撐電機1、穩定支撐電機2、穩定支撐電機3、穩定支撐電機4、機器人控制單元、攝像頭、場景掃描單元、地面掃描模塊、空間掃描模塊以及障礙掃描模塊；

所述的上位機單元用于通過Wi-Fi網絡為可移動機器人主控單元發送指令，包括機器人的運動速度、運動終點坐標值和加工點坐標值信息；

運動解算單元，能夠實時采集全向移動電機1、全向移動電機2、全向移動電機3、全向移動電機4、穩定支撐電機1、穩定支撐電機2、穩定支撐電機3、穩定支撐電機4的運動狀態，發送給可移動機器人主控單元；

攝像頭能夠實時采集當前可移動機器人的位置坐標值、執行末端的位置坐標值和執行末端加工狀態信息，并通過機器人控制單元發送至可移動機器人主控單元；

上位機單元可顯示由可移動機器人主控單元反饋的全向移動電機1、全向移動電機2、全向移動電機3、全向移動電機4、穩定支撐電機1、穩定支撐電機2、穩定支撐電機3、穩定支撐電機4的運動狀態，以及當前可移動機器人的位置坐標值、執行末端的位置坐標值和執行末端加工狀態信息；

空間掃描模塊將可移動機器人的空間位置坐標發送給場景掃描單元，場景掃描單元將空間掃描模塊采集的可移動機器人當前的空間位置坐標，發送給可移動機器人主控單元；

可移動機器人主控單元，根據指令中機器人的運動速度、運動終點坐標值，以及可移動機器人當前的空間位置坐標，計算從可移動機器人當前的空間位置到運動終點的執行時間；

所述的可移動機器人主控單元用于接收由上位機發送的運動速度、運動終點坐標值以及加工點坐標值指令，并將指令中的機器人的運動速度、運動終點坐標值和執行時間發送給運動解算單元，將指令中的加工點坐標值發送給機器人控制單元；在可移動機器人運動過程中，有可能會出現運行方向不正的情況，需要及時調節，避免可移動機器人逐步走出指定區域，發生失控現象；

地面掃描模塊能夠實時采集位置偏移量信號，通過場景掃描單元送至可移動機器人主控單元；

可移動機器人主控單元接收由場景掃描單元發送來的位置偏移量信號，根據偏移量計算出機器人的偏移角度，以及機器人的偏移距離，可移動機器人主控單元根據機器人的偏移角度，以及機器人的偏移距離，計算出對機器人位置糾偏的可移動機器人運動速度矢量，并發送給運動解算單元；

所述的運動解算單元用于根據可移動機器人主控單元送來的機器人運動速度、運動終點坐標值以及執行時間，解算得出全向移動電機1、全向移動電機2、全向移動電機3、全向移動電機4的運動參數，并發送給全向移動驅動單元；運動解算單元根據可移動機器人主控單元送來的運動終點坐標值，確定穩定支撐電機1、穩定支撐電機2、穩定支撐電機3、穩定支撐電機4的工作位置，并設定其運動參數，并發送給穩定支撐驅動單元；

全向移動驅動單元，將全向移動電機1、全向移動電機2、全向移動電機3、全向移動電機4的運動參數，轉換成功率信號，發送給全向移動電機1、全向移動電機2、全向移動電機3、全向移動電機4；

穩定支撐驅動單元，將穩定支撐電機1、穩定支撐電機2、穩定支撐電機3、穩定支撐電機4的運動參數，轉換成功率信號，發送至穩定支撐電機1、穩定支撐電機2、穩定支撐電機3、穩定支撐電機4；

全向移動電機1、全向移動電機2、全向移動電機3、全向移動電機4分別根據其功率信號進行運動；實現可移動機器人的全向移動；

穩定支撐電機1、穩定支撐電機2、穩定支撐電機3、穩定支撐電機4根據其功率信號進行運動；實現可移動機器人的穩定支撐；

全向移動電機1、全向移動電機2、全向移動電機3、全向移動電機4，將自身運動狀態，通過全向移動驅動單元，反饋給運動解算單元；

穩定支撐電機1、穩定支撐電機2、穩定支撐電機3、穩定支撐電機4，將自身運動狀態，通過穩定支撐驅動單元，反饋給運動解算單元；

可移動機器人主控單元接收運動解算單元發送的全向移動電機1、全向移動電機2、全向移動電機3、全向移動電機4、穩定支撐電機1、穩定支撐電機2、穩定支撐電機3、穩定支撐電機4的自身運動狀態；

障礙掃描模塊，實時采集機器人運動路徑上障礙物信息，將障礙物信息反饋給場景掃描單元，場景掃描單元將障礙物信息發送給可移動機器人主控單元，若可移動機器人周圍存在障礙物，則可移動機器人主控單元停止可移動機器人的運動，確保安全，最終可移動機器人主控單元將障礙物信息發送給上位機，顯示在上位機上；

所述的機器人控制單元能夠接收可移動機器人主控單元發出的加工點坐標值指令，根據加工點坐標值，以及攝像頭采集的執行末端的位置坐標值，對機器人機械臂執行末端進行位置調整，機械臂依靠其執行末端完成加工過程，機器人控制單元將采集的執行末端的加工狀態形成加工狀態信號，將加工狀態信號以及當前位置信息實時傳送給可移動機器人主控單元；由可移動機器人主控單元送至上位機單元進行顯示。