[发明专利]工业机器人抓取过程的动态避障系统及其方法

摘要

本发明提供了一种工业机器人抓取过程中的动态避障系统及其方法，包括：排斥向量模块、涡流算法模块、动态避障算法模块。排斥向量模块用于构建末端执行器和障碍物之间的相对运动关系，得到排斥向量；涡流算法模块用于根据涡流算法来更新排斥向量的方向；动态避障算法模块用于根据排斥向量得到末端执行器的位置，从而避开障碍物。本发明采用动态避障算法实现了在工业复杂环境中有运动障碍物的情况下，成功躲避障碍物完成抓取。

主权项

一种工业机器人抓取过程的动态避障系统，是应用于由工业机器人、摄像头、实验台、待抓取物体和障碍物所组成的作业环境中，在所述实验台的一侧设置有所述工业机器人，在所述工业机器人的一侧设置有所述摄像头；所述摄像头的视场为所述工业机器人的作业范围；在所述实验台上设置有所述待抓取物；在所述工业机器人的作业范围内存在动态的障碍物；选取所述工业机器人的末端执行器为中心，并以ρ为半径的半球作为所述工业机器人的无碰撞区域；其特征是，所述动态避障系统包括：排斥向量模块、涡流算法模块、动态避障算法模块；所述排斥向量模块根据所述障碍物在所述摄像头视场中的位置构建所述工业机器人的末端执行器与所述障碍物之间的距离向量；再根据所述无碰撞区域与所述相对位置关系得到所述工业机器人的末端执行器与所述障碍物之间的排斥向量；所述涡流算法模块以所述末端执行器作为所述排斥向量的轴心，根据所述排斥向量在相邻时刻的变化，得到所述排斥向量的变化速度，以所述排斥向量的变化速度作为围绕所述排斥向量轴心的涡流；根据所述涡流更新所述排斥向量的方向；从而得到更新的排斥向量；所述动态避障算法模块根据所述更新的排斥向量，计算所述末端执行器的位置，从而避开所述障碍物。