[发明专利]一种移动机器人拖挂料车避障的系统和方法

说明书

本发明公开了一种移动机器人拖挂料车避障的系统和方法，系统包括移动机器人、激光扫描仪以及料车，所述激光扫描仪安装在所述移动机器人上，所述料车通过所述移动机器人牵引运动；所述激光扫描仪用于测量所述料车与所述移动机器人的距离；本发明利用移动机器人内部自身携带的激光扫描仪，通过测量距离信息计算获得角度信息，即可实现避障，无需额外再增加激光扫描仪，精度高，成本低，且降低了移动机器人、料车的结构复杂度，降低了故障率，保证移动机器人运行的安全。

技术领域

本发明涉及自动化作业技术领域，尤其涉及一种移动机器人拖挂料车避障的方法和装置。

背景技术

随着自动化技术的发展和进步，为了提高生产的效率和准确性，提高工厂、仓库、试验室等工作场合的设备自动化程度势在必行。当前，工作场合内的料车通常采用人力拖动实现物料的运输和转移，此种方式人力投入多、效率较为低下、重复性工作繁复、而且劳动强度较大。

移动机器人是一种根据人类指挥或运行预先设置的程序进行运动的智能化设备，已经逐渐普及开来，因此，人们设计了利用移动机器人拖挂料车移动的方案。在使用时，在移动机器人的后方拖挂料车，利用移动机器人移动带动料车移动。然而，如何能够实时了解拖挂料车的运行路径，以便进行路径规划，进而实现移动机器人以及料车在工厂中的安全运行，是需要解决的问题。

针对上述问题，目前采用的解决方案为在料车上安装角度传感器，通过角度传感器采集的数据，经过处理后，得知料车的运行路径。此种方案的运用带来了一系列的问题，例如，角度传感器需安装在料车上的旋转部位，然而料车与移动机器人为分离的两个部分，两者之间没有任何电气连接，因此，设置不便；另外，若每一个料车均安装角度传感器，需要配备相应地电源以及其他辅助电子部件，大大增加使用移动机器人拖挂料车的运行成本。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本申请的目的在于提供一种移动机器人拖挂料车避障的系统和方法。

为实现本发明的目的，本发明提供的一种移动机器人拖挂料车避障的系统，包括移动机器人、激光扫描仪以及料车，所述激光扫描仪安装在所述移动机器人上，所述料车通过所述移动机器人牵引运动；所述料车上安装有特征识别板，所述特征识别板与所述激光扫描仪扫描平面齐平，

所述激光扫描仪用于测量所述料车与所述移动机器人的距离；

所述移动机器人内部设置有机器人控制系统以及机器人导航系统，所述机器人控制系统用于在接收所述激光扫描仪发送的距离信息后，解算成所述移动机器人与所述料车的角度信息；

所述机器人导航系统用于在接收到所述机器人控制系统发送的角度信息后，根据局部路径规划算法进行避障。

其中，所述激光扫描仪测量激光从发射到接收所述特征识别板反射回来之

间的飞行时间，并通过TOF原理计算所述料车与所述移动机器人的距离。

其中，所述机器人导航系统包括路径规划模块、障碍物识别模块、预设地图，所述障碍物识别模块用于通过所述激光扫描仪测量障碍物的距离，所述机器人导航系统接收到所述机器人控制系统发送的角度信息后通过蒙特卡洛算法计算所述移动机器人、所述料车、障碍物在所述预设地图中的位置，通过计算所述预设地图上的所述移动机器人、所述料车与障碍物的距离，路径规划模块根据局部路径规划算法使所述移动机器人及所述料车避开障碍物。

其中，还包括机械手，所述机械手安装于所述移动机器人上，所述移动机器人通过所述机械手夹取所述料车并牵引所述料车运动。

相应地，本发明还提供了一种移动机器人拖挂料车避障的方法，包括：

S1.激光扫描仪测量料车与移动机器人的距离并发送给机器人控制系统；

S2.机器人控制系统根据所述料车与移动机器人的距离解算成角度信息；