[发明专利]一种机器人轨道避障方法及系统

说明书

本发明公开了一种机器人轨道避障方法，对所述全局地图上的标记障碍物的位置进行检测，根据所述机器人感测的障碍物位置修正初始标记障碍物的坐标；根据机器人所在全局地图的位置与所述障碍物的相对位置规划初始路径,对感测的障碍物识别类型，判断所述感测障碍物是否为静止障碍物，若感测障碍物类型为静止障碍物则根据修正后的障碍物的坐标进行避障，若感测障碍物类型非静止障碍物，则对该障碍物的行动轨迹进行预测；在所述全局地图上重新标注出障碍物的坐标及预测的移动轨迹，并根据所述障碍物的坐标和所述移动轨迹对规划的初始路径进行修改，根据全部转角的发生的坐标及转动角度控制机器人在修改后的路径上离线完成移动。

技术领域

本发明涉及机械控制技术领域，尤其涉及一种机器人轨道避障方法及系统。

背景技术

近两年，机器人协作方式广泛应用于模具设计、模具制造、模具热处理等一系列完整的模具制造生产线中，由于生产厂家采用高精密的加工设备和进口的模具材料，并且掌握铝合金挤压、压铸、深加工以及铝合金表面处理等工艺，特别需要在生产线中采用高精度的机器人控制。

协作机器人发展迅速，因协作机器人的应用可降低生产成本、提高劳动效率和生产系统整体柔性，已逐步应用于汽车、3C、IT电子行业等诸多精密行业领域，尤其是小型零部件的装配应用。

模具设计、模具制造、模具热处理等一系列完整的模具制造生产线中广泛用于汽车行业，用于铸造大量汽车和飞机零件，例如铝等轻金属制成的发动机缸体。铸件通常形成为树脂粘结的砂型。砂模限定具有一组砂模芯的复杂铸造形状，所述砂模芯以预定顺序精确地顺序组装以形成模制的芯包装。铸造后，加热砂型，燃烧将砂子固定在型芯中的树脂，使砂子松散，然后将砂子从凝固的铸件中除去，形成铸件发动机缸体中设计的复杂通道。为了有效地模制模具包装，有必要通过能够在组装线上接近模具包装的工业机器人以预定顺序组装模具包装。例如当前用于组装型芯包装的方法是利用配备有机械传送带的装配线，该机械输送机将砂型移动通过多个装配工位，在这里，工人和/或机器人将型芯定位以逐渐完成型砂，也称为模具包装。机器人被编程为从初始(即未完成的)模具包装开始，抓取砂芯并将其根据发动机设计放置在各自的位置，以形成最终的成品模具包装。

基于使用输送机的当前使用的模具组装线在模具包装的形成期间具有许多缺点。例如，如果其中一个机器人出现故障，其中一个内核的供应被延迟或中断，则整个装配线将被关闭。由于核心组装工作具有预定顺序，因此无法绕开非操作工位并将一些未完成的包装前进到下一个组装工位。

使用输送机的流水线布局需要在铸造厂中占很大的空间，不能自由地同时组装不同设计的模具包装，并且每个产品只能设计一个砂模。基于传送带的装配线的另一个缺点是，模具包装的线性运动路径仅允许在每个装配工位放置两个机器人，这需要大量的机器人。而在生产制造中现有的机器人自主避障导航技术，多存在结构复杂、硬件成本昂贵、维护成本高的缺点，不适应快速增长的机器人发展需求。并且，当前的机器人避障导航技术在减少传感器和运算单元的同时往往需要引入在线计算单元，而此类型的机器人在离线状态下就无法很好的进行避障工作。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明公开一种机器人轨道避障方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，对机器人移动任务的全局地图进行初始化，通过机器人上的感测装置机器人对所述全局地图上的标记障碍物的位置进行检测，根据所述机器人感测的障碍物位置修正初始标记障碍物的坐标；

步骤2，根据机器人所在全局地图的位置与所述障碍物的相对位置规划初始路径,对感测的障碍物识别类型，判断所述感测障碍物是否为静止障碍物，若感测障碍物类型为静止障碍物则根据修正后的障碍物的坐标进行避障，若感测障碍物类型非静止障碍物，则对该障碍物的行动轨迹进行预测；

步骤3，在所述全局地图上重新标注出障碍物的坐标及预测的移动轨迹，并根据所述障碍物的坐标和所述移动轨迹对规划的初始路径进行修改；