[发明专利]面向狭窄通道的移动机械臂装置的避障方法及系统

说明书

本公开公开了面向狭窄通道的移动机械臂装置的避障方法及系统，获取狭窄通道的全局地图信息；对移动机械臂装置的移动平台规划路径；判断移动平台移动一个步长的过程中，移动平台是否会发生碰撞；如果否，则对移动机械臂装置的机械臂进行碰撞检测；判断机械臂是否会发生碰撞；如果是，则为机械臂的重新构型进行轨迹规划；返回对移动机械臂装置的机械臂进行碰撞检测步骤；如果否，则根据移动平台的规划路径，移动机械臂装置移动一个步长；判断移动平台是否到达终点，如果否，则返回对移动机械臂装置的移动平台规划路径步骤。本发明面向狭窄通道这样的复杂环境对移动机械臂进行运动规划，其协调控制能力和对环境的适应能力更高。

技术领域

本公开涉及机器人运动规划技术领域，特别是涉及面向狭窄通道的移动机械臂装置的避障方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提到了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

随着机器人产业的发展，人们对机器人的需求逐步提高，传统机器人领域的移动机器人或者机械臂不再满足人们需求。结合了移动机器人和机械臂两种成熟技术的移动机械臂系统同时具备了两者的优点，既扩展了系统的工作空间，又提供了灵活的操作，因此获得了更加宽阔的应用场景。

在实现本公开的过程中，发明人发现现有技术中存在以下技术问题：

移动机械臂装置的运动规划是指在有障碍物的环境下，移动机械臂装置实现移动平台和机械臂之间的协调控制并按照给定的某一种方法完成从初始状态到末状态的自主导航和避障的过程。但是移动机械臂装置的问题也随着应用的不断深入而逐渐暴露，一方面是移动机器人在复杂环境下的适应能力还达不到相应的要求，尤其在狭窄通道这种空间相对受限的场景下的通过性及通过效率均会出现不理想的情况。另一方面是机械臂和移动平台两者的运动学及动力学的差异导致移动机械臂装置的协调控制比较困难，无法保证移动过程中完全的相互配合。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了面向狭窄通道的移动机械臂装置的避障方法及系统；该方法能够优化移动机械臂在狭窄通道环境内进行路径规划的适应能力和通过能力，并在这过程中实现移动平台与机械臂的协调控制，避免移动平台平稳运行的同时机械臂与空间障碍物发生碰撞，实现物体的抓取以及搬运任务。

第一方面，本公开提供了面向狭窄通道的移动机械臂装置的避障方法；

面向狭窄通道的移动机械臂装置的避障方法，包括：

获取狭窄通道的全局地图信息；

对移动机械臂装置的移动平台规划路径；

判断移动平台从当前位置按照规划的路径移动一个步长的过程中，移动平台是否会发生碰撞；如果是，则返回对移动机械臂装置的移动平台规划路径步骤；如果否，则进入下一步；

对移动机械臂装置的机械臂进行碰撞检测；即判断移动平台从当前位置按照规划的路径移动一个步长的过程中，机械臂是否会发生碰撞；如果是，则为机械臂的重新构型进行轨迹规划；然后，返回对移动机械臂装置的机械臂进行碰撞检测步骤；如果否，则进入下一步；

根据移动平台的规划路径，移动机械臂装置从当前位置开始移动一个步长；

判断移动平台是否到达终点，如果是，则表示移动机械臂装置整体已经无碰撞通过狭窄通道；如果否，则返回对移动机械臂装置的移动平台规划路径步骤。

第二方面，本公开还提供了面向狭窄通道的移动机械臂装置的避障系统；

面向狭窄通道的移动机械臂装置的避障系统，包括：

获取模块，其被配置为：获取狭窄通道的全局地图信息；

移动平台路径规划模块，其被配置为：对移动机械臂装置的移动平台规划路径；