[发明专利]模块化机械臂的智能分拣方法

摘要

本发明提供的模块化机械臂的智能分拣方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤一，通过体感传感器完成目标检测与识别，获取场景中各物体的准确空间位置信息，得到三维场景语义地图描述文件；步骤二，以人机对话的形式确定意图，推理得到分拣规则；以及步骤三，接收解决方案，通过自然语言编程将解决方案编程为机器人指令，解析编译执行指令，并控制机械臂进行智能分拣。本发明提出的方法实现了模块化机械臂的控制，同时将智能感知与识别，人机对话与交互融入了控制系统，成功的完成了智能分拣任务，提高了模块化机械臂的智能性。

主权项

1.一种模块化机械臂的智能分拣方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，通过体感传感器完成目标检测与识别，获取场景中各物体的准确空间位置信息，得到三维场景语义地图描述文件；步骤二，以人机对话的形式确定意图，推理得到分拣规则；以及步骤三，接收解决方案，通过自然语言编程将解决方案编程为机器人语言指令，解析编译执行指令，并控制机械臂进行智能分拣；所述步骤一中，将所述体感传感器采集到的地图深度信息和颜色信息经过融合处理后生成三维点云数据，通过计算机获取数据后，经过预处理、关键点提取、计算特征描述子、将得到的所述特征描述子与模型库进行匹配、生成转变假设并验证，得到所述三维场景语义地图描述文件；所述步骤二中，所述人机对话由语音识别部分、推理机部分和语音合成部分组成；首先在所述语音识别部分，麦克风阵列把用户输入的语音信号进行降噪处理，并采用预定算法进行特征提取，然后结合HMM声学模型和N‑gram语言模型，通过语音解码搜索算法将所述语音信号转化为文本发送给所述推理机部分，所述推理机部分接收所述文本，采用预定推理机制，将所述文本与案例库中的案例进行匹配寻找最相似的案例，结合所述三维场景语义地图描述文件进行地图匹配、期望分析和引导，从而完善所述用户的期望,最后生成解决方案；对所述用户的引导信息以所述文本的形式发送给所述语音合成部分，该部分将得到的所述文本通过文本分析、韵律建模和语音合成三个步骤生成相应的所述语音信号输出交互语音；所述步骤三中，首先通过自然语言获取模块获取自然语言的解决方案，然后由自然语言解释模块把所述解决方案解释成所述机器人语言指令，将所述机器人语言指令发送给解析编译模块，所述解析编译模块按预定顺序进行解析，将所述机器人语言指令解析编译成可执行的CAN指令机器人语言指令；具体的解析编译方法如下：按行读取并解析编译语句文本，解析编译机器人语句；如果是有move的语句，调用逆解函数求出对应坐标的关节轴度数，由movep和movel来判断使用曲线插补函数还是直线插补函数；如果是movep指令，则将movep后面的坐标求逆解，进行曲线插补；如果是movel指令，则将movel后面的坐标求逆解，进行直线插补；接着编译每个插补点为相应的CAN指令；如果是有hand的语句，调用末端执行器控制函数，由hand on和hand off来判断末端执行器的打开或关闭，编译成末端执行器的打开或关闭CAN指令；如果是有round的语句，调用第一关节轴旋转函数，旋转round后面的角度，把旋转后每个关节轴度数编译成相应的CAN指令，调用正解函数求出旋转后位置；如果是有Nop的语句则是空操作；如果是有Time的语句就读取后面的时间，编译这段延时时间；如果是有end语句表示解析结束，编译结束标识符，返回；解析编译完机器人语言指令，最后通过执行器模块，接收并执行编译后的可执行的CAN指令；如果是move、round的语句，则发送相应的CAN指令给机械臂；如果是hand语句，则发送相应的CAN指令给末端执行器；如果是Time语句则延时相应的时间；如果是结束标识符则执行完毕，返回。