[发明专利]多机器人协作的路径规划方法

说明书

本发明涉及机器人路径规划领域，尤其涉及多机器人协作路径规划方法。提供一工件，定义主机器人和从机器人，并且获取主机器人的主信息和从机器人的从信息；主机器人采用主动视觉的方式获取工件的工件信息；根据主信息和从信息构建机器人模型，并且根据工件信息构建环境模型；主机器人根据机器人模型和环境模型确定主机器人和从机器人的工作任务及工作路径；主机器人和从机器人根据工作路径执行工作任务。本发明通过双目主动视觉系统智能辨识三维物体，不局限于物体的颜色、形状等特征。采用分段式路径规划技术，提高了路径优化效率，解决了多机器人叠加运动中的握手避碰问题，实现多机器人加工过程中的各关节动态调整与路径的在线优化。

技术领域

本发明涉及机器人工作领域，尤其涉及一种多机器人协作路径规划方法。

背景技术

传统的工业机器人基本不具备协作的能力，多半的加工是依靠人员干预来完成的，而工艺要求的提高以及工业作业的复杂化，单个机器人操作已很难满足工业需求。多机器人系协作系统作为机器人研究领域里的一个重要的分支，越来越受到广泛的关注。在大量的多机器人方向研究中，多机器人协作路径规划问题成为研究的聚焦点。特定的机器人协作往往参照某种特定的环境，采用传感器信息在工作的过程中获得同步，通过信息的共享来协同操作等等。实现多个机器有效的路径规划、协同运行并完成一定的任务，已经成为工业机器人机器人行业发展的趋势，在智能制造、柔性加工的设计及实现中起着非常重要的作用。

针对于关节型机器人协作的研究方法已经相当的成熟，涉及的应用范围也相当的广泛。多数的文献都是对于协作机器人的动力学约束进行分析，没有涉及到协作系统路径规划编程方式。目前，多数应用到工业生产中的机器人协作采用示教的方式进行机器人的路径规划。而对于机器人协作要求比较高场合，需要研发传感技术与智能控制相结合的路径规划方法，来提高机器人协作的效率。

多机器人协作是对单机器人控制器功能上的扩展，实现多机器人协作的路径规划问题的关键是解决多机器人系统的智能辨识及避碰路径规划问题。目前国内的产品中出现多机器人协作的问题，大多采用示教方式及机器人末端点反解的方式来解决，但只考虑了机器人协作中的耦合运动的情况，这种方式效率低，灵活性差。而工业中一般是多数机器人进行协作工作，尤其是在工作范围比较小的情况下，多机器人进行叠加运动。而在多机器人实际协作过程中，尤其是在两个机器人的重叠工作区域内，碰撞问题是常见的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供多机器人协作路径规划方法，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

多机器人协作的路径规划方法，应用于多个机器人协同完成对工件的工作任务中，且所述多个机器人包括主机器人和与该主机器人配合的至少一个从机器人，所述路径规划方法包括以下步骤：

步骤S1，提供一工件，定义所述主机器人和所述从机器人，并且获取所述主机器人的主信息和所述从机器人的从信息；

步骤S2，所述主机器人采用主动视觉的方式获取所述工件的工件信息；

步骤S3，根据所述主信息和所述从信息构建机器人模型，并且根据所述工件信息构建环境模型；

步骤S4，所述主机器人根据所述机器人模型和所述环境模型确定所述主机器人和所述从机器人的工作任务及工作路径；

步骤S5，所述主机器人和所述从机器人根据所述工作路径执行所述工作任务。

优选地，所述步骤S1中，主机器人为双目机器人；以及获取的所述主机器人的主信息为主机器人双目的坐标信息。

优选地，所述工作路径包括主工作路径和握手工作路径和从工作路径；以及所述主机器人工作在所述主工作路径，所述从机器人工作在所述从工作路径，所述主机器人和所述从机器人协作工作在所述握手工作路径。

优选地，所述步骤S4中，