[发明专利]一种机器人动作自规划系统

说明书

本发明公开了一种机器人动作自规划系统，具体包括环境采集单元、指令接收单元、第一存储单元、预规划单元、执行单元、动作采集单元、关键帧生成单元和第二存储单元。通过本技术方案，能够基于基本动作的预先设置，通过基本动作的优先级设置和排列组合实现机器人对于自身动作的自主规划，该种动作自规划系统还能够存储历史规划路径和关键帧图像用于后续重复执行动作时进行直接使用和验证。

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，尤其涉及一种机器人动作自规划系统。

背景技术

目前，国内外领先的机器人控制系统，特别是可动机器人控制系统正朝向控制精度进一步提高，安全性更好、输入输出更方便等方向发展。要实现机器人完成指定作业动作的目的，就需要给机器人建立如何运动的作业。传统的方式是通过示教盒，在示教模式下，控制每个关节运动，不断的记录作业点。在记录整个作业的多个作业点之后，可以设定作业点之间的运动类型，运动速度等等。当下研发的手把手示教技术越来越普及，其原理是在机器人末端加上力传感器，当开启手把手示教功能时，工作人员用手去拉动机器人末端，力传感器采集到数据之后发送给机器人控制器，控制器计算拉力矢量的方向和大小，驱动机器人运动，使得机器人末端向拉力方向运动(包括旋转)，即跟随工作人员的手运动。在此过程中，控制器记录整个运动路径，在完成示教后，控制器记录的路径就是示教作业。但该种示教方法较为单一，对于不同的操作动作需要分别进行示教设置，较为复杂繁琐，需要耗费大量的人力物力。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种机器人动作自规划系统，具体技术方案如下所示：

一种机器人动作自规划系统，应用于可动机器人，可动机器人包括一主躯体、至少一驱动装置和至少一个机械臂；

其特征在于，机器人动作自规划系统具体包括：

环境采集单元，用于持续采集一第一测量范围内的实时环境图像；

指令接收单元，用于接收外部用户输入的控制指令，控制指令包括机器人需要完成的动作；

第一存储单元，用于存储一预先设置的简单动作集合，简单动作集合包括多个简单动作，每个简单动作对应一预先设置的优先级序号；

预规划单元，分别连接环境采集单元、指令接收单元和第一存储单元，用于根据控制指令和实时环境图像，从第一存储单元中提取简单动作集合进行处理，输出一动作规划指令；

预规划单元进一步包括：

目标识别模块，用于根据实时环境图像和控制指令，识别控制指令的目标对象并进行输出；

动作划分模块，连接目标识别模块，根据目标对象的当前位置和指令需求位置，按照优先级序号从小到大从第一存储单元中提取相应的简单动作进行排列组合，输出多个预规划指令；

模拟验证模块，连接动作划分模块，基于实时环境图像用于对多个预规划指令分别进行模拟验证，从中选取动作执行时间最短的预规划指令作为动作规划指令；

执行单元，分别连接预规划单元和第一存储单元，根据动作规划指令和动作规划指令对应的简单动作，输出相应的执行指令；

机器人动作自规划系统还包括：

动作采集单元，用于持续采集一第二测量范围内的机械臂的实时动作图像；

关键帧生成单元，分别连接执行单元、环境采集单元和动作采集单元，当执行单元输出一执行指令时，收集实时环境图像和实时动作图像并进行处理，输出一对应的关键帧；

第二存储单元，分别连接关键帧生成单元和执行单元，用于存储关键帧和执行指令。

优选的，该种机器人动作自规划系统，其中简单动作集合包括移动动作和至少一个机械臂动作；