[发明专利]一种冗余自由度机械臂视觉伺服避障系统

摘要

本发明提供一种冗余自由度机械臂视觉伺服避障系统，包括视觉伺服模块、信息处理模块、机械臂控制模块、驱动模块和三维实时仿真模块；驱动模块实现机械臂控制模块与冗余机械臂间的通信；视觉伺服模块采集工作空间环境信息，识别出目标体和障碍物信息；信息处理模块根据目标体和障碍物信息，构建障碍物的三维实体模型，获取目标体的位姿信息；机械臂控制模块根据来自三维实时仿真模块的用户操作指令，结合障碍物的三维实体模型和目标体的位姿信息，将工作空间的目标转换为关节空间的控制指令，发送给驱动模块，控制机械臂末端向目标体移动。本发明集合了视觉伺服的优点和避障客观功能要求；既可离线验证，又可与实体机械臂连接，具有广泛应用前景。

主权项

1.一种冗余自由度机械臂视觉伺服避障系统，其特征在于，包括视觉伺服模块、信息处理模块、机械臂控制模块、驱动模块，以及三维实时仿真模块；其中，所述驱动模块用于实现所述机械臂控制模块与待控制的冗余机械臂之间的通信，根据所述机械臂控制模块输出的控制指令驱动所述冗余机械臂运作，同时将所述冗余机械臂各关节的状态信息实时传输给所述信息处理模块；所述视觉伺服模块用于采集冗余机械臂工作空间的环境信息，识别出其中的目标体和障碍物信息，并将目标体和障碍物信息传输给所述信息处理模块；所述信息处理模块用于根据目标体和障碍物信息，构建障碍物的三维实体模型，同时获取目标体的位姿信息；并将障碍物的三维实体模型和冗余机械臂各关节的状态信息传输给所述三维实时仿真模块显示；同时将障碍物的三维实体模型和目标体的位姿信息传输给所述机械臂控制模块；所述机械臂控制模块用于根据来自所述三维实时仿真模块的用户的操作指令，结合障碍物的三维实体模型和目标体的位姿信息，构建成本函数，将工作空间的目标转换为关节空间的控制指令，发送给所述驱动模块。