[发明专利]一种用于双机器人协作的运动规划方法及系统

说明书

本发明涉及一种用于双机器人协作的运动规划方法及系统，首先在ROS系统中，建立双机器人及工作环境的模型描述文件以及双机器人的MoveIt配置文件；然后进行初始化设置，并创建操作对象，将操作对象作为参数创建双臂指令，编排双机器人执行任务的动作；接着逐条解析双臂指令，并调用MoveIt函数对该指令进行运动规划，并将规划结果进行保存与发布；若存在规划有误的指令则停止解析与规划。本发明具有示教方便、通用性好的特点。

技术领域

本发明涉及双机器人技术领域，特别是一种用于双机器人协作的运动规划方法及系统。

背景技术

工业机器人在制造业中发挥着重要作用，单台机器人在柔性、效率、工作空间等诸多方面具有局限性，为了完成更加复杂的生产任务，双机器人乃至多机器人系统受到越来越广泛的关注与研究。

双机器人系统在执行任务时，两台机器人相互协调配合，因此运动轨迹是复杂多变的，这使得双机器人在示教方面有很大的难度。传统的工业机器人使用示教器指定一系列轨迹点或以拖动机器人末端的方式进行示教，这些示教方法以单台机器人为操作对象，对机器人的每个动作细节都需要仔细地规定。若要将这些示教方法应用于双机器人，则示教时不仅要考虑每台机器人自身的动作，还必须考虑到双臂的配合时机以及在运动过程中双臂及其所夹持的物体是否会发生碰撞等问题。因此将上述动作级的示教方法应用于双机器人无论在效率方面还是可行性方面都很低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种用于双机器人协作的运动规划方法及系统，具有示教方便、通用性好的特点。

本发明采用以下方案实现：一种用于双机器人协作的运动规划方法，包括以下步骤：

在ROS系统中，建立双机器人及工作环境的模型描述文件以及双机器人的MoveIt配置文件；

进行初始化设置，并创建操作对象，将操作对象作为参数创建双臂指令，编排双机器人执行任务的动作；

逐条解析双臂指令，并调用MoveIt函数对该指令进行运动规划，并将规划结果进行保存与发布；若存在规划有误的指令则停止解析与规划。

进一步地，所述初始化设置具体为：在ROS系统中，将双机器人及其工作环境的模型进行显示；并设置双机器人的初始点。

进一步地，所述逐条解析双臂指令，并调用MoveIt函数对该指令进行运动规划，并将规划结果进行保存与发布，若存在规划有误的指令则停止解析与规划具体包括以下步骤：

步骤S1：判断当前双臂指令的规划结果是否超出预设的运动范围或者是否产生碰撞，若是，则判断该条指令的规划有误，结束解析与规划，否则进入步骤S2；

步骤S2：保存并发布当前双臂指令的规划结果，并判断是否已经解析完所有的双臂指令，若是，则结束解析与规划，否则返回步骤S1。

进一步地，所述保存并发布当前双臂指令的规划结果具体为：实时接收运动规划结果和发布双机器人的位姿消息，同时将运动规划结果写入文件中保存；双机器人每次执行任务，都将生成一份保存运动规划结果的文件。

进一步地，所述操作对象的类型包括待操作物体及标记点，所述待操作物体是双机器人在执行任务的过程中所取用的包括零件、辅件、工具在内的物体进行简化后的简单几何体；所述标记点是双机器人运动过程中必须经过或到达的特定点；创建待操作物体时，输入的参数为几何体尺寸以及物体位姿；创建标记点时，输入的参数为点的位姿；对生成的待操作物体和标记点分别进行编号。

进一步地，一项任务由多条双臂指令组成，每条双臂指令由两条单臂指令组成，每台机器人各执行其中的一条单臂指令。