[发明专利]一种物料搬运移动复合机器人

说明书

本发明公开了一种物料搬运移动复合机器人，包括以下模块：视觉抓取模块抓取目标物料的信息数据，对所述信息数据进行处理，与目标物料的关键特征信息对比，进行物料搬运移动过程中对目标物料的视觉抓取；麦克纳姆轮的运动控制模块进行复合机器人行走位姿控制；激光导航模块根据全局地图与局部地图来进行导航和最优路径规划，进行目标工位位置的粗定位；激光和声呐避障模块融合激光和声呐避障算法，进行行走避障。本发明具有目标物料抓取成功率高、定位准确、自主行走的有益效果。

技术领域

本发明涉及智能制造、自动化控制和智能机器人技术领域，尤其是涉及物料搬运移动复合机器人。

背景技术

目前物料搬运机器人一般依靠固定在物料周围的传统工业机器人进行码垛和拆垛，移动搬运机器人再来实现物料从起始点到目标点的搬运。其技术缺点是首先在目标端摆放的工业机器人进行拆垛，将物料搬运到AGV当中去。AGV将摆放好的物料运输到堆垛端，堆垛端的机器人再进行抓取，最后码垛摆放。这个过程至少需要3台机器人联合协作才能完成任务。其次不利于更多工位的需要，工位越多需要的机器人越多。最后是工序繁琐，机器人浪费严重。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种物料搬运移动复合机器人，包括以下模块：

视觉抓取模块，用于抓取目标物料的信息数据，对所述信息数据进行处理，将预先存储的目标物料的关键特征信息与所述信息数据进行对比，进行物料搬运移动过程中对目标物料的视觉抓取；

麦克纳姆轮的运动控制模块,用于进行复合机器人行走位姿控制；

激光导航模块，用于根据全局地图与局部地图来进行导航和最优路径规划，进行目标工位位置的粗定位；

激光和声呐避障模块，用于融合激光和声呐避障算法，根据激光和声呐避障算法进行物料搬运移动复合机器人行走中的避障；

所述物料搬运移动复合机器人根据所述视觉抓取模块对所述目标物料进行抓取，抓取目标物料后，所述麦克纳姆轮的运动控制模块根据所述激光导航模块对目标工位位置的粗定位，控制所述物料搬运移动复合机器人行进到所述目标工位处，在行进过程中通过激光和声呐避障模块进行避障。

一些实施例中，物料搬运移动复合机器人还具有二维码识别模块，用于根据所述目标处工位处的二维码识别，对所述目标处工位位置进行精确定位。

一些实施例中，所述物料搬运移动复合机器人的运动底盘采用的是麦克纳姆轮全方位轮系，所述麦克纳姆轮的运动控制模块对所述麦克纳姆轮全方位轮系进行运动控制。

一些实施例中，所述视觉抓取模块还利用七阶矩来识别所述目标物料的几何中心，使所述物料搬运移动复合机器人对所述目标物料进行精确抓取。

一些实施例中，所述视觉抓取模块利用七阶矩识别所述目标物料的几何中心的具体过程为：利用七阶矩提取所述目标物料的特征信息，公式如下：所述目标物料的(p+q)阶矩为：

用一阶矩M10和M01分别除以零阶矩M00得到的所述目标物料的质心坐标：

得到平移与缩放不变矩，这里定义：

其中，ν_pq是矩公式的中间变量，利用上式，得到所述七阶矩为：

所述七阶矩表示所述目标物料的大致位置信息。

一些实施例中，所述激光和声呐避障模块采用三层BP神经网络进行激光和声呐的数据融合，具体过程为：