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申请/专利权人：江苏大隆凯科技有限公司

摘要：本发明涉及人机交互和安全控制技术领域，尤其涉及一种机械臂路径规划方法及系统，包括规划管控平台、信息采集单元、潜在受损单元、进程规划单元、显示管理单元、回程规划单元、路径规划管理单元以及动作监管单元；本发明通过对机械臂的进程和回程进行合理、精准的筛选，以保证机械臂的工作效率，同时降低机械臂的能耗和时耗，显著提高实时路径的规划效率、规划成功率和轨迹合理性，即根据路径数据和回程可行性路径模拟模型进行进程和回程的初步筛选，而通过信息细化反馈分析，以便进一步对可行性路径模拟模型和回程可行性路径模拟模型进行选择，进而有助于提高路径规划精度，同时保证机械臂路径规划的安全性和合理性。

主权项：1.一种机械臂路径规划系统，其特征在于，包括规划管控平台、信息采集单元、潜在受损单元、进程规划单元、显示管理单元、回程规划单元、路径规划管理单元以及动作监管单元；当规划管控平台生成运管指令时，将运管指令发送至信息采集单元和潜在受损单元，信息采集单元在接收到运管指令时，立即采集机械臂的路径数据，路径数据包括可行性路径模拟模型，并将路径数据发送至进程规划单元，进程规划单元在接收到路径数据后，立即对路径数据进行路线筛选反馈分析，将得到的选择信号发送至显示管理单元和回程规划单元，将得到的筛选信号发送至路径规划管理单元；回程规划单元在接收到选择信号后，立即采集机械臂的回程可行性路径模拟模型，并对回程可行性路径模拟模型进行择优选择反馈分析，将得到的确认信号发送至显示管理单元，将得到的次级信号发送至路径规划管理单元；路径规划管理单元在接收到筛选信号和次级信号后，立即进行信息细化反馈分析，将得到的优选进程路径发送至显示管理单元，将得到的优选回程路径发送至显示管理单元；潜在受损单元在接收到运管指令时，立即采集机械臂的运行风险数据，运行风险数据包括偏离风险值和损耗干扰值，并对运行风险数据进行路径安全监管评估分析，将得到的安全信号发送至动作监管单元，将得到的管调信号发送至显示管理单元；动作监管单元在接收到安全信号后，立即对安全信号所对应的偏离风险值和损耗干扰值进行信息融合评估分析，将得到的反馈信号发送至显示管理单元；所述进程规划单元的路线筛选反馈分析过程如下：S1：设置监测周期，并将其标记为时间阈值，获取到时间阈值内机械臂动目标物体的所有可行性路径模拟模型，将可行性路径模拟模型标记为g，g为大于零的自然数，获取到时间阈值内各个可行性路径模拟模型的动作步骤数，动作步骤数表示机械臂中各个关节的运行动作次数之和，同时获取到时间阈值内各个可行性路径模拟模型的动作时长和动作速度均值，并将动作步骤数、动作时长以及动作速度均值分别标号为DBg、DCg以及DSg；S2：根据公式得到各个可行性路径的效率风险评估系数，其中，a1、a2以及a3分别为动作步骤数、动作时长以及动作速度均值的预设比例因子系数，a1、a2以及a3均为大于零的正数，a4为预设修正因子系数，取值为2.191，Tg为各个可行性路径的效率风险评估系数，进而构建效率风险评估系数Tg的集合A，获取到集合A中的最小值，并将其标记为可选路径值，标记为Tgmin，并对可选路径值Tgmin进行判别分析：若满足可选路径值Tgmin为唯一性，则生成选择信号；若未满足可选路径值Tgmin为唯一性，则生成筛选信号；所述回程规划单元的择优选择反馈分析过程如下：获取到时间阈值内机械臂动目标物体的所有回程可行性路径模拟模型，获取到时间阈值内各个回程可行性路径模拟模型的单位时间能耗值和回程时长，并将单位时间能耗值和回程时长经数据归一化处理后得到的积值标记为回程评估值，获取到回程评估值中的最小值，并将其标记为回程优选值，并对回程优选值进行判别分析：若满足回程优选值为唯一性，则生成确认信号；若未满足回程优选值为唯一性，则生成次级信号；所述潜在受损单元的路径安全监管评估分析过程如下：T1：获取到时间阈值内机械臂的偏离风险值，偏离风险值表示机械臂按照优选进程路径和优选回程路径执行对应动作时机械臂关节旋转角度值偏离预设阈值的部分与机械臂关节和碰撞物之间的最小垂直距离经数据归一化处理后得到的积值；T2：获取到时间阈值内机械臂的损耗干扰值，损耗干扰值表示机械臂按照优选进程路径和优选回程路径执行对应动作时机械臂关节的初始油温值与最大油温值之间的差值超出预设阈值的部分；T3：将偏离风险值和损耗干扰值与其内部录入存储的预设偏离风险值阈值和预设损耗干扰值阈值进行比对分析：若偏离风险值小于预设偏离风险值阈值，且损耗干扰值小于预设损耗干扰值阈值，则生成安全信号；若偏离风险值大于等于预设偏离风险值阈值，或损耗干扰值大于等于预设损耗干扰值阈值，则生成管调信号。

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