[发明专利]一种机器人与物体的对接方法及其机器人

权利要求书

1.一种机器人与物体的对接方法，其特征在于：所述对接方法包括：

机器人相对于物体设置在对准预备位；

机器人通过图像获取装置获取物体上的电子识别码的图像数据，根据所获取的图像数据计算物体相对于机器人的对准预备位的位姿；

机器人在经过物体的路径上，选取其对准预备位所对应的初始轨迹点，所述初始轨迹点到物体的所述路径的轨迹为对接轨迹；

机器人基于所述对接轨迹确定随时间变化的参考位姿p_r(t)，通过反馈控制系统对所述参考位姿进行追踪，

在反馈控制系统中，在输入端输入机器人随时间变化的参考位姿p_r(t)＝p_r(x_r，y_r，θ_r)和机器人的参考速度q_r(t)，在输出端输出机器人的实时位姿p_c(t)，将实时位姿p_c(t)负反馈到系统的输入端，

首先，根据机器人当前时刻的参考位姿p_r(x_r，y_r，θ_r)和当前时刻实际位姿p_c(x_c，y_c，θ_c)，计算当前时刻的位姿偏差p_e(x_e，y_e，θ_e)；

随后，利用机器人当前时刻的位姿偏差p_e(x_e，y_e，θ_e)和机器人当前时刻的参考速度q_r计算机器人的控制速度q，将控制速度q施加到机器人，并检测机器人的实际速度q_c，其中，

v为线速度，w为角速度，参数k_x、k_y和k_e为机器人的路径的偏差系数；

接着，利用机器人的实际速度q_c(t)和雅克布矩阵J计算机器人当前的实时位姿的导数

对积分得到机器人的当前的实时位姿P_c(t)。

2.如权利要求1所述的对接方法，其特征在于：初始轨迹点是机器人的对准预备位到物体对接面的垂直朝向线的垂点，物体与所述初始轨迹点之间的线段构成对接轨迹。

3.如权利要求2所述的对接方法，其特征在于：物体相对于机器人的对准预备位的位姿为p(x_p，y_p，θ_p)，其中，x_p、y_p为物体在平面直角坐标系中的坐标，θ_p为物体在平面直角坐标系中的姿态角；

对接轨迹包括多个轨迹点p₀，p₁，p₂，…，p_n-1，p_n，n为自然数，每个轨迹点具有位姿p_n(x_pn，y_pn，θ_pn)；

基于对接轨迹上的多个轨迹点的位姿p_n(x_pn，y_pn，θ_pn)，确定机器人随时间变化的轨迹点的参考位姿p_r(t)，机器人分时逐点追踪各轨迹点的参考位姿p_r(t)。

4.如权利要求3所述的对接方法，其特征在于：多个轨迹点p₀，p₁，p₂，…，p_n-1，p_n在所述对接轨迹上以等间距d进行排列，

若所述对接轨迹的长度为D，则所述多个轨迹点的参考位姿p_n(x_pn，y_pn，θ_pn)通过以下方式计算：

N＝D/d，

其中n≤N。