[發明專利]一種機器人軌道避障方法及系統

在審

• 申請號: 202210723490.2
• 申請日: 2022-06-23
• 公開（公告）號: CN114879701A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 劉沛峰;項澤元;汪科林;項海峰;黃進;蔣曉龍;翁正華
• 申請（專利權）人: 池州市安安新材科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 合肥未來知識產權代理事務所(普通合伙) 34122
• 代理人: 葉丹

本發明公開了一種機器人軌道避障方法，對所述全局地圖上的標記障礙物的位置進行檢測，根據所述機器人感測的障礙物位置修正初始標記障礙物的坐標；根據機器人所在全局地圖的位置與所述障礙物的相對位置規劃初始路徑,對感測的障礙物識別類型，判斷所述感測障礙物是否為靜止障礙物，若感測障礙物類型為靜止障礙物則根據修正后的障礙物的坐標進行避障，若感測障礙物類型非靜止障礙物，則對該障礙物的行動軌跡進行預測；在所述全局地圖上重新標注出障礙物的坐標及預測的移動軌跡，并根據所述障礙物的坐標和所述移動軌跡對規劃的初始路徑進行修改，根據全部轉角的發生的坐標及轉動角度控制機器人在修改后的路徑上離線完成移動。

技術領域

本發明涉及機械控制技術領域，尤其涉及一種機器人軌道避障方法及系統。

背景技術

近兩年，機器人協作方式廣泛應用于模具設計、模具制造、模具熱處理等一系列完整的模具制造生產線中，由于生產廠家采用高精密的加工設備和進口的模具材料，并且掌握鋁合金擠壓、壓鑄、深加工以及鋁合金表面處理等工藝，特別需要在生產線中采用高精度的機器人控制。

協作機器人發展迅速，因協作機器人的應用可降低生產成本、提高勞動效率和生產系統整體柔性，已逐步應用于汽車、3C、IT電子行業等諸多精密行業領域，尤其是小型零部件的裝配應用。

模具設計、模具制造、模具熱處理等一系列完整的模具制造生產線中廣泛用于汽車行業，用于鑄造大量汽車和飛機零件，例如鋁等輕金屬制成的發動機缸體。鑄件通常形成為樹脂粘結的砂型。砂模限定具有一組砂模芯的復雜鑄造形狀，所述砂模芯以預定順序精確地順序組裝以形成模制的芯包裝。鑄造后，加熱砂型，燃燒將砂子固定在型芯中的樹脂，使砂子松散，然后將砂子從凝固的鑄件中除去，形成鑄件發動機缸體中設計的復雜通道。為了有效地模制模具包裝，有必要通過能夠在組裝線上接近模具包裝的工業機器人以預定順序組裝模具包裝。例如當前用于組裝型芯包裝的方法是利用配備有機械傳送帶的裝配線，該機械輸送機將砂型移動通過多個裝配工位，在這里，工人和/或機器人將型芯定位以逐漸完成型砂，也稱為模具包裝。機器人被編程為從初始(即未完成的)模具包裝開始，抓取砂芯并將其根據發動機設計放置在各自的位置，以形成最終的成品模具包裝。

基于使用輸送機的當前使用的模具組裝線在模具包裝的形成期間具有許多缺點。例如，如果其中一個機器人出現故障，其中一個內核的供應被延遲或中斷，則整個裝配線將被關閉。由于核心組裝工作具有預定順序，因此無法繞開非操作工位并將一些未完成的包裝前進到下一個組裝工位。

使用輸送機的流水線布局需要在鑄造廠中占很大的空間，不能自由地同時組裝不同設計的模具包裝，并且每個產品只能設計一個砂模。基于傳送帶的裝配線的另一個缺點是，模具包裝的線性運動路徑僅允許在每個裝配工位放置兩個機器人，這需要大量的機器人。而在生產制造中現有的機器人自主避障導航技術，多存在結構復雜、硬件成本昂貴、維護成本高的缺點，不適應快速增長的機器人發展需求。并且，當前的機器人避障導航技術在減少傳感器和運算單元的同時往往需要引入在線計算單元，而此類型的機器人在離線狀態下就無法很好的進行避障工作。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明公開一種機器人軌道避障方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1，對機器人移動任務的全局地圖進行初始化，通過機器人上的感測裝置機器人對所述全局地圖上的標記障礙物的位置進行檢測，根據所述機器人感測的障礙物位置修正初始標記障礙物的坐標；

步驟2，根據機器人所在全局地圖的位置與所述障礙物的相對位置規劃初始路徑,對感測的障礙物識別類型，判斷所述感測障礙物是否為靜止障礙物，若感測障礙物類型為靜止障礙物則根據修正后的障礙物的坐標進行避障，若感測障礙物類型非靜止障礙物，則對該障礙物的行動軌跡進行預測；

步驟3，在所述全局地圖上重新標注出障礙物的坐標及預測的移動軌跡，并根據所述障礙物的坐標和所述移動軌跡對規劃的初始路徑進行修改；