[发明专利]一种移动式搬运机器人系统及其控制方法

说明书

本发明涉及物料搬运设备技术领域，尤其涉及一种移动式搬运机器人系统及其控制方法，所述移动式搬运机器人系统，包括：机器人移动平台、主控计算机系统、机械手装置、二维码视觉定位系统和激光slam系统。传统机械臂式机器人，工作范围有限，移动式搬运机器人有效扩大固定式机械臂的X轴和Y轴增大工作范围，节省了企业投入成本。另外，现有的移动牵引小车定位精度低，重复定位精度大多只有10mm，而本发明提出一种分层结合的导航控制方法，采用激光slam和近距离二维码视觉复合导航的定位模式，重复定位精度可达2mm，也不会因为多种导航模式的存在而增加控制难度，让移动平台作为机械臂的可移动式底座成为可能。

技术领域

本发明涉及物料搬运设备技术领域，尤其涉及一种移动式搬运机器人系统及其控制方法。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

在工业设备生产的过程中，物料和产品的搬运是其重要环节，其作业质量的好坏直接关系到生产的速度和效率，从而最终影响市场价格和经济效益。

我国对生产物流的统计，机械工厂每生产1吨成品，需进行252吨次的装卸搬运，其成本为加工成本的15.5％。生产注定伴随着物料搬运，物料搬运重量常常是产品重量的数倍，甚至数十倍。在美国，装卸搬运费用占总成本的20—30％；德国企业物料搬运费占营业额的1/3；日本物料搬运费占GDP的10.73％。在我国，铁路运输的始发和达到的装卸作业费大致占运费的20％左右，船运占40％左右。

目前大多数搬运基本是人工搬运，劳动强度大、消耗时间长，且具有一定的危险性；部分公司采用固定式机械臂协助生产，但其作业范围有限，一条生产线上往往需要多台机械人协助生产搬运，这无疑对企业是较大的成本投入。如果将固定式机械手转换成移动式协作搬运机器人不仅能减轻人们的劳动强度、节省人工成本、提高作业效率，而且能降低企业的生产和养护成本，因此，研究开发移动式搬运机器人实现生产资料的机械自动化搬运有着重要的实用价值和意义。然而，由于固定式机械手在工作中往往采用固定式世界坐标和机械坐标相结合的方式来确定工件的位置和姿态，移动状态下由于定位精度难以达到作业要求。

综上，目前的搬运机器人仍然存在以下方面的不足：

(1)固定式机械臂在实现搬运时工作范围有限，臂展的长度往往限制了工作距离，如果在较大范围内需要搬运作业，往往需要多台机械臂协同工作，增加了工厂生产成本。

(2)传统移动平台采用单一导航方式工作，精度较低，若采用多种导航并存则会增加控制算法难度，多种导航信息同时处理对CPU的要求也会更高；

(3)单纯的将AGV与机器臂融合在一起会导致机械臂的世界坐标出现变化(重复定位精度低，每次停止的位置都会有偏差)而导致工作出错甚至出现故障。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种移动式搬运机器人系统及其控制方法,这种机器人能够自动引导自身到达工件可搬运距离，实现机械臂夹取工件进行搬运，协同移动底盘行进至码盘进行有序摆放，提高工件搬运效率。为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

在本发明第一方面，公开一种移动式搬运机器人系统，包括：机器人移动平台、主控计算机系统、机械手装置、二维码视觉定位系统和激光slam系统。

所述机器人移动平台包括轮式车体、电源系统、智能充电口、轮子驱动电机及其控制器、激光避障单元和防撞条，其中：所述电源系统固定在轮式车体右端上表面上，且电源系统与设置在轮式车体右端端面上的智能充电口连接，所述轮子驱动电机与轮子连接，所述激光避障单元和防撞条均固定在轮式车体左端上表面上，即轮式车体面对前进方向的一端。