[发明专利]一种可移动式三维检测机器人系统

权利要求书

1.一种可移动式三维检测机器人系统，其特征在于包括路径规划子系统、可移动三维检测机器人子系统、检测数据采集与分析子系统，其中：

可移动三维检测机器人子系统，包括全向智能移动平台、机械臂模块、三维检测模块，三维检测模块安装在机械臂的末端，用作机械臂末端执行器，机械臂模块安装在全向智能移动平台上，全向智能移动平台和机械臂模块相互配合，按照各自预设的路径指令，沿指定的路径移动，控制三维检测模块对准被测视点，进行三维检测，将检测结果发送至检测数据采集与分析子系统；

检测数据采集与分析子系统，根据检测结果对被测部位表面的形貌误差和位置误差进行分析，并将分析结果可视化显示；

路径规划子系统，基于待检测物体的三维模型，根据每个待检测部位在待检测物体本体坐标系中的位置、三维检测设备最佳拍摄距离，确定检测视点在被测物本体坐标系下的坐标及其视场检测方向，并据此生成检测全过程平台路径指令和机械臂末端路径指令；

所述路径规划子系统包括视点规划模块、平台站位及其路径规划模块、机械臂本体路径生成模块、碰撞干涉检查与仿真模块、路径指令生成模块，其中：

视点规划模块，基于待检测物体的三维模型，根据每个待检测部位在待检测物体本体坐标系中的位置、三维检测设备最佳拍摄距离、确定检测视点在被测物本体坐标系下的坐标及其视场检测方向，发送给平台站位及其路径规划模块和机械臂本体路径生成模块；

平台站位及其路径规划模块，根据检测视点在被测物本体坐标系下的坐标和机械臂基座安装所在平面，采用机械臂逆运动学方法，推算出每个检测视点对应的机械臂基座位置的范围，根据检测视点对应的机械臂基座位置的范围，确定最小数量的机械臂基座目标位置区域，使得位于这些区域的机械臂末端所达工作空间范围覆盖所有的检测视点，将机械臂基座目标位置区域的中心点作为全向智能移动平台目标站位点，根据全向智能移动平台的当前位置信息和各目标站位点的坐标以及各站位点、当前位置之间的场景，以带有三维检测模块的机械臂工作空间为约束，确定一条无碰平台路径信息，所述平台路径信息包括当前位置信息、各目标站位和站位点之间的中间点坐标，平台在当前位置、各目标占位点和中间点的偏航角度，平台移动速度和偏航角速度；

机械臂本体路径生成模块，按照平台路径信息中目标站位点的次序，对每一个站位点，以站位点对应的所有检测视点位置信息为输入，以检测视点间距离最短为原则，采用遗传算法，遍历站位点对应的所有检测视点，并优化出一条经过各个视点且每个检测视点只经过一次的最短路径，生成机械臂末端检测路径信息；

碰撞干涉检查与仿真模块，根据机械臂末端检测路径信息、每个检测视点的视场检测方向信息、机械臂的结构、机械臂所有关节运动过程，结合机械臂周边的场景信息，检查机械臂模块是否与周边物体发生碰撞干涉，如果发生碰撞干涉，在发生碰撞干涉的路径插入避让点，并调整避让点与相邻两个视点之间的运动形式，更新机械臂末端检测路径信息，使机械臂模块与周边物体不发生碰撞干涉，如果不发生碰撞干涉，保留原检测路径；

指令生成模块，将每个平台目标站位点对应的机械臂路径信息和每个检测视点的视场检测方向信息转换为机械臂路径控制指令，更换站位点，循环此过程，生成沿平台路径所有目标站位点对应的机械臂路径控制指令，全向智能移动平台和机械臂模块相互配合时序，加入启动和暂停控制指令，组成全过程可执行程序，加载至机械臂模块；将全向智能移动平台路径信息转换为平台路径控制指令，全向智能移动平台和机械臂模块相互配合时序，加入启动和暂停控制指令，组成全过程可执行程序，加载至全向智能移动平台。