[發(fā)明專利]基于多傳感器融合的復(fù)合機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210259618.4
• 申請(qǐng)日: 2022-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN114523488A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳才;夏亮;焦志勇;楊寶軍;呂春年
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué);重慶智能機(jī)器人研究院
• 主分類號(hào): B25J13/00
• 分類號(hào): B25J13/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 孟鵬超

1.基于多傳感器融合的復(fù)合機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，包括機(jī)器人端(1)與基站端(2)；所述機(jī)器人端(1)包括機(jī)器人主體(3)與移動(dòng)單元(4)；所述移動(dòng)單元(4)與所述機(jī)器人主體(3)相連；所述機(jī)器人主體(3)上設(shè)置有信號(hào)收發(fā)裝置(5)與控制系統(tǒng)(6)；所述信號(hào)收發(fā)裝置(5)包括第一信號(hào)收發(fā)組件(7)與第二信號(hào)收發(fā)組件(8)；所述基站端(2)包括有至少三個(gè)基站；所述控制系統(tǒng)(6)通過(guò)所述信號(hào)收發(fā)裝置(5)與所述基站通信；所述控制系統(tǒng)(6)連接所述第一信號(hào)收發(fā)組件(7)與所述第二信號(hào)收發(fā)組件(8)；

所述第一信號(hào)收發(fā)組件(7)與所述第二信號(hào)收發(fā)組件(8)，用于發(fā)射信號(hào)至各個(gè)所述基站；

所述控制系統(tǒng)(6)，用于根據(jù)各個(gè)所述基站接收到信號(hào)的絕對(duì)時(shí)間差確定所述第一信號(hào)收發(fā)組件(7)與所述第二信號(hào)收發(fā)組件(8)相對(duì)于所述基站的位置；所述機(jī)器人主體(3)上設(shè)置有第一已知點(diǎn)與第二已知點(diǎn)，將所述第一已知點(diǎn)和所述第二已知點(diǎn)的連線方向的其中一個(gè)方向作為所述機(jī)器人主體(3)的參考方向；根據(jù)所述第一信號(hào)收發(fā)組件(7)與所述第二信號(hào)收發(fā)組件(8)相對(duì)于所述基站的位置，確定所述第一信號(hào)收發(fā)組件(7)與所述第二信號(hào)收發(fā)組件(8)的連線方向；

所述控制系統(tǒng)(6)，還用于根據(jù)所述第一信號(hào)收發(fā)組件(7)與所述第二信號(hào)收發(fā)組件(8)的連線方向中的一個(gè)方向與所述機(jī)器人主體(3)的參考方向的夾角，確定所述機(jī)器人主體(3)的方向；根據(jù)所述機(jī)器人主體(3)的方向通過(guò)所述移動(dòng)單元(4)調(diào)整所述機(jī)器人主體(3)的方向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于多傳感器融合的復(fù)合機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括圖像采集端(9)與標(biāo)定端(10)；所述標(biāo)定端(10)設(shè)置于所述機(jī)器人主體(3)；所述圖像采集端(9)固定設(shè)置于所述標(biāo)定端(10)上方；

所述標(biāo)定端(10)設(shè)置有多個(gè)水平均勻分布的特征點(diǎn)，多個(gè)所述特征點(diǎn)用于為所述機(jī)器人主體(3)提供位置參考；

所述圖像采集端(9)包括有圖像采集裝置(11)；所述圖像采集裝置與所述控制系統(tǒng)(6)相連，所述圖像采集裝置(11)設(shè)置于所述標(biāo)定端(10)上方，用于獲取所述標(biāo)定端(10)包含至少一個(gè)所述特征點(diǎn)的一張圖像；

所述控制系統(tǒng)(6)，用于在所述圖像中建立以所述機(jī)器人主體(3)的中心點(diǎn)所在的初始位置為原點(diǎn)且包含所述特征點(diǎn)所在平面的第一坐標(biāo)系，獲取所述特征點(diǎn)在所述圖像中對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)在所述第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；以及用于建立以所述機(jī)器人主體(3)的中心點(diǎn)所在的初始位置為原點(diǎn)且包含各個(gè)所述特征點(diǎn)所在平面的第二坐標(biāo)系，獲取所述機(jī)器人主體(3)與各個(gè)所述特征點(diǎn)在所述第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；獲取每一個(gè)所述特征點(diǎn)在所述第二坐標(biāo)系中相對(duì)于所述機(jī)器人主體(3)的中心的相對(duì)位置數(shù)據(jù)；

所述控制系統(tǒng)(6)，還用于根據(jù)多個(gè)所述特征點(diǎn)在第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)與所述特征點(diǎn)在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，獲得所述第一坐標(biāo)系與所述第二坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)的映射變換矩陣；

在所述標(biāo)定端(10)上的所述特征點(diǎn)與所述機(jī)器人主體(3)同步移動(dòng)時(shí)，所述控制系統(tǒng)(6)還用于，對(duì)于每個(gè)所述特征點(diǎn)，獲取移動(dòng)前所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)圖像中的像素點(diǎn)在所述第一坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)與移動(dòng)后所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)圖像中的像素點(diǎn)在所述第一坐標(biāo)系的第二坐標(biāo)；根據(jù)所述第一坐標(biāo)以及所述映射變換矩陣，確定移動(dòng)前所述特征點(diǎn)在所述第二坐標(biāo)系的第三坐標(biāo)；根據(jù)所述第二坐標(biāo)以及所述映射變換矩陣，確定移動(dòng)后所述特征點(diǎn)在所述第二坐標(biāo)系的第四坐標(biāo)；根據(jù)所述第三坐標(biāo)和所述第四坐標(biāo)，確定所述特征點(diǎn)在移動(dòng)后相對(duì)于移動(dòng)前的坐標(biāo)變化；根據(jù)所述坐標(biāo)變化，確定所述機(jī)器人主體(3)的中心點(diǎn)的移動(dòng)距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于多傳感器融合的復(fù)合機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人主體(3)上還設(shè)置有機(jī)械臂(12)；所述機(jī)械臂(12)遠(yuǎn)離所述機(jī)器人主體(3)一端設(shè)置有紅外距離傳感器(13)；所述紅外距離傳感器(13)與所述控制系統(tǒng)(6)相連；所述紅外距離傳感器(13)用于檢測(cè)所述機(jī)械臂(12)遠(yuǎn)離所述機(jī)器人主體(3)一端與所述標(biāo)定端(10)之間的垂直距離數(shù)據(jù)；所述控制系統(tǒng)(6)，還用于通過(guò)所述機(jī)械臂(12)調(diào)整所述垂直距離數(shù)據(jù)，使得所述垂直距離數(shù)據(jù)在設(shè)定數(shù)據(jù)范圍內(nèi)。