[发明专利]用于避免机器人碰撞的方法、装置和系统在审

专利信息
申请号: 201710307775.7 申请日: 2017-05-04
公开(公告)号: CN108803592A 公开(公告)日: 2018-11-13
发明(设计)人: 苏畅;张明亮;P·帕特里克;许剑锋;丁汉 申请(专利权)人: 罗伯特·博世有限公司;华中科技大学
主分类号: G05D1/02 分类号: G05D1/02
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 张扬;王英
地址: 德国斯*** 国省代码: 德国;DE
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摘要:
搜索关键词: 机器人 局部路径 搜索空间 多个目标 最佳位置 避碰 构建 机器人路径 路径规划 位置坐标 系统提供 移动位置 径位置 移动 规划
【说明书】:

提供用于避免机器人碰撞的方法、装置和系统,该方法包括:针对待规划的第一和/或第二机器人路径中的每个路径上的一个或多个目标位置,基于与待确定的一个或多个目标位置对应的第一和第二机器人的当前位置的位置坐标,构建对应的局部路径搜索空间,所述局部路径搜索空间包含由针对所述对应的当前位置的所有可能的下一移动位置构成的位置对;从所述对应的局部路径搜索空间中获取最佳位置对;以及根据所获取的最佳位置对,控制第一和/或第二机器人进行移动。利用该方法,通过构建局部路径搜索空间并从该空间中获取第一和第二机器人的下一路径位置,可以使得避碰路径规划方法更加简单和高效,从而提高机器人避碰效率。

技术领域

本申请通常涉及机器人领域,更具体地,涉及用于避免机器人碰撞的方法、装置和系统。

背景技术

随着机器人行业的崛起,越来越多的行业已经引入了工业机器人。在工业机器人领域中,为了达到较大的工作效率,机器人的移动速度通常都比较大,很容易发生碰撞。一旦发生碰撞,比如机器人之间的碰撞或者机器人与处理对象(例如,所处理的工件)之间的碰撞,可能会导致机器人损坏或处理对象的损坏。因此,针对多机器人系统,如何避免机器人发生碰撞将是十分重要的。

为了避免机器人发生碰撞,在一种现有的防碰撞机器人系统中,在多个机器人具有重叠的工作区域时,每次仅仅允许一个机器人进入该重叠的工作区域,而其余机器人则在该重叠的工作区域之外等候,从而可以避免发生碰撞。然而,这种方案不能实现多个机器人在重叠工作区域的并行操作,由此导致机器人的工作效率非常低。

在一些防碰撞机器人系统中,提出了一些动态地进行避碰路径规划的方法。但是,这些方法通常都基于绝对坐标系进行位置坐标计算,并且在全局路径搜索空间中搜索机器人上的下一可能路径位置坐标,从而导致计算复杂度大,并且非常耗时,由此带来避碰路径规划效率不高。

发明内容

提供下面的简介是为了以简单的形式介绍选择的一些概念,在后面的详细说明中会进一步描述这些概念。该简介不是想要突出所要求保护主题的关键特征或必要特征,也不是想要限制所要求保护主题的范围。

根据本申请的一个方面,提供了一种用于避免机器人碰撞的方法,包括:针对所述待规划的第一和/或第二机器人路径中的每个路径上的一个或多个目标位置,基于与待确定的一个或多个目标位置对应的第一和第二机器人的当前位置的位置坐标,构建各个对应的局部路径搜索空间,所述局部路径搜索空间包含由第一和第二机器人针对所述对应的当前位置的所有可能的下一移动位置构成的位置对;从各个所述局部路径搜索空间中获取最佳位置对,作为所述待规划的第一和/或第二机器人的各自路径上的所述一个或多个目标位置;以及根据所获取的最佳位置对,控制所述第一和/或第二机器人进行移动。

根据本申请的另一方面,提供了一种用于避免机器人碰撞的装置,包括:路径位置获取单元,配置为针对所述待规划的第一和/或第二机器人路径中的每个路径上的一个或多个目标位置,从与待确定的一个或多个目标位置对应的局部路径搜索空间中获取最佳位置对,作为所述待规划的第一和/或第二机器人的各自路径上的所述一个或多个目标位置,其中,所述与待确定的一个或多个目标位置对应的局部路径搜索空间是基于与待确定的目标位置对应的第一和第二机器人的当前位置的位置坐标构建的,所述局部路径搜索空间包含由第一和第二机器人针对所述对应的当前位置的所有可能的下一移动位置构成的位置对;以及控制单元,配置为根据所获取的最佳位置对,控制所述第一和/或第二机器人进行移动。

根据本申请的另一方面,提供了一种计算机系统,包括:一个或多个处理器;以及存储器,其存储计算机可执行指令,所述指令当被执行时使得所述一个或多个处理器如上所述的用于避免机器人碰撞的方法。

根据本申请的另一方面,提供了一种非暂态机器可读存储介质,其存储有可执行指令,所述指令当被执行时使得所述一个或多个处理器执行如上所述的用于避免机器人碰撞的方法。

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