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一种移动作业机器人避障系统及实时避障方法 

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申请/专利权人:曜石机器人(上海)有限公司;上海飒智智能科技有限公司

摘要:本申请提供一种移动作业机器人避障系统及实时避障方法,其中第一嵌入式平台用于获取传感器输出包括障碍物特征数据的第一传感数据,并在获取第一传感数据时执行实时避障算法生成避障数据;机器人控制平台用于获取传感器输出的全部传感数据和避障数据,以执行机器人总体控制功能及生成决策数据;第二嵌入式平台用于在接收到避障数据时立即执行机器人运动控制算法以便根据避障数据完成避障所需的动作指令输出,以使机器人中用于执行运动动作的电机执行动作指令完成实时避障,以及在接收到决策数据后执行机器人运动控制算法以便按决策数据驱动电机进行运动动作调整。从而提高机器人避障可靠性和避障响应速度,满足工业场景的要求。

主权项:1.一种机器人实时避障方法,其特征在于,所述机器人实时避障方法包括:第一嵌入式平台获取传感器输出的第一传感数据,根据第一传感数据确定机器人与障碍物处于紧急避障状态,则在获取所述第一传感数据时、机器人探测范围内执行实时避障算法生成避障数据为传输紧急避让指令或减速指令至第二嵌入式平台;所述第二嵌入式平台在接收到所述避障数据时立即执行机器人运动控制算法以便根据所述避障数据完成避障所需的动作指令输出,以使机器人中用于执行运动动作的电机驱动器执行所述动作指令使得机器人避让或减速,完成实时避障;其中,第一传感数据包括障碍物特征数据,障碍物特征数据包括障碍物轮廓边缘数据及与障碍物的距离信息数据;机器人控制平台用于获取所述传感器输出的全部传感数据和所述避障数据,所述全部传感数据包括所述第一传感数据和除所述第一传感数据外的其他传感数据,在获取所述全部传感数据和所述避障数据后执行机器人总体控制功能及生成决策数据;所述第二嵌入式平台在接收到所述决策数据后执行机器人运动控制算法以便按所述决策数据驱动所述电机进行运动动作调整;其中,机器人动态行进过程中根据传感器探测到的沿障碍物轮廓边缘的切线方向确定机器人与障碍物之间运行状态,分别探测障碍物两侧边缘切线与机器人传感器原点之间的距离以及两侧边缘切线与机器人夹角确定机器人与障碍物处于紧急避障状态或正常运行避障状态,以执行避障决策;其中,第一嵌入式平台在机器人处于紧急避障状态时,第一嵌入式平台将生成的避障数据直接传输至第二嵌入式平台,以便第二嵌入式平台输出优先避障指令使机器人实时避障;所述紧急避障状态包括机器人遇到的障碍物由一个障碍物变成第一障碍物和第二障碍物,则确定所述机器人与障碍物处于紧急避障状态;第一障碍物相比第二障碍物离机器人更近;第一嵌入式平台根据机器人与障碍物切线数据确定机器人遇到两个障碍物,确定在第一障碍物一侧的第一探测角度范围内存在第二障碍物的轮廓切线,在第一障碍物另一侧存在第二探测角度但在所述第二探测角度内不存在其他障碍物的轮廓切线,其中第一探测角度小于第二探测角度,并由所述第一嵌入式平台将第一避障数据传输至机器人控制平台;机器人控制平台根据该第一避障数据获得动态修正行驶轨迹;机器人控制平台根据第一避障数据确定每个障碍物对应探测角度均在预设范围内,则机器人控制平台确定机器人在遇到每个障碍物时按照预设行驶路线运行,但调整机器人由第一行驶方向变为修正后第二行驶方向,其中第二行驶方向相对于第一行驶方向修正较小,以满足机器人避开障碍物后继续沿预设行驶路线行驶;第一嵌入式平台根据障碍物轮廓边缘数据确定机器人面对一个障碍物,且根据机器人运行第二位置对应第二行驶角度大于第一位置对应第一行驶角度,则机器人控制平台确定机器人按照预设行驶路线运行;其中第一行驶角度和第二行驶角度表示机器人面对该障碍物的一侧,且分别行驶对应至第一位置或第二位置,机器人第一位置对应该一侧的切线与机器人行驶轴线的夹角为第一行驶角度,机器人第二位置对应该一侧的切线与机器人行驶轴线的夹角为第二行驶角度;其中机器人行驶轴线表示为机器人分别位于第一位置和第二位置时,机器人在第一位置和第二位置之间的轴线;其中,机器人第二位置相对于第一位置为直线行驶,且第二位置相对于第一位置离机器人的距离更近。

全文数据:

权利要求:

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