[发明专利]一种有限信息下的多机协同搬运控制方法及其系统、装置在审
申请号: | 202211282478.9 | 申请日: | 2022-10-19 |
公开(公告)号: | CN115562288A | 公开(公告)日: | 2023-01-03 |
发明(设计)人: | 刘辛军;刘全;宫昭;聂振国 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G05D1/02 | 分类号: | G05D1/02 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 张润 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 有限 信息 协同 搬运 控制 方法 及其 系统 装置 | ||
1.一种有限信息下的多机协同搬运控制方法,其特征在于,包括:
获取负载对应的搬运轨迹参数集合;
控制中央控制器根据所述搬运轨迹参数集合确定负载对应的控制速度;
控制机器人控制器控制至少一台移动机器人根据所述控制速度对所述负载进行搬运。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述搬运轨迹参数集合包括目标位姿、目标速度、实时位姿,所述控制中央控制器根据所述搬运轨迹参数集合确定所述负载对应的控制速度,包括:
根据所述目标位姿、所述目标速度和所述实时位姿,确定所述负载对应的误差参数集合,其中,所述误差参数集合包括位置跟踪误差、位置跟踪误差变化率、朝向跟踪误差和朝向跟踪误差变化率;
控制所述中央控制器根据所述误差参数集合生成所述负载对应的控制速度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述控制所述中央控制器根据所述误差参数集合生成所述负载对应的控制速度,包括:
控制所述中央控制器,利用比例积分微分控制,根据所述误差参数集合生成所述负载对应的控制速度。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述控制所述中央控制器根据所述误差参数集合生成所述负载对应的控制速度,包括:
将所述位置跟踪误差、朝向跟踪误差和所述目标速度作为中央控制器中全向移动机器人运动学轨迹跟踪控制率的控制输入,并控制所述中央控制器采用所述全向移动机器人运动学轨迹跟踪控制率进行跟踪,得到所述负载对应的控制速度。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制机器人控制器控制至少一台移动机器人根据所述控制速度对所述负载进行搬运,包括:
控制所述机器人控制器将所述控制速度映射为机器人参考速度,其中,所述机器人参考速度包括目标朝向角和控制线速度;
控制所述机器人控制器根据所述目标朝向角以及所述至少一台移动机器人对应的实时朝向角,生成机器人控制角速度;
控制所述至少一台移动机器人根据所述机器人控制角速度和所述控制线速度对所述负载进行搬运。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述控制所述机器人控制器根据所述目标朝向角以及所述至少一台移动机器人对应的实时朝向角,生成机器人控制角速度之前,还包括:
对所述至少一台移动机器人之间连接的自适应关节进行监测,得到所述至少一台移动机器人对应的实时朝向角。
7.一种有限信息下的多机协同搬运控制系统,其特征在于,包括:至少一台移动机器人,负载,承载板,自适应关节,负载定位传感器,中央控制器以及至少一个机器人控制器;其中,
所述负载定位传感器设置于所述负载上,用于监测所述负载的实时位姿;
所述至少一台移动机器人通过所述自适应关节和所述承载板连接,所述承载板用于放置所述负载,所述自适应关节用于监测所述至少一台移动机器人对应的实时朝向角;
所述中央控制器,用于获取所述负载对应的搬运轨迹参数集合,并根据所述搬运轨迹参数集合确定所述负载对应的控制速度;
所述机器人控制器设置于所述移动机器人中,且所述机器人控制器与所述移动机器人一一对应,所述机器人控制器用于接收所述中央控制器输入的所述控制速度,并控制所述至少一台移动机器人根据所述控制速度对所述负载进行搬运。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述自适应关节包括角度传感器;其中,
所述角度传感器用于监测所述移动机器人的实时朝向角。
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