双臂移动机器人的轨迹规划方法、装置、机器人及介质与流程

    技术2025-02-07  49


    本发明涉及导航,尤其涉及一种双臂移动机器人的轨迹规划方法、装置、机器人及介质。


    背景技术:

    1、随着自动化技术的不断发展,移动机器人在工业、服务和家庭等领域的应用日益广泛。移动机器人的自主导航和路径规划技术是其核心功能之一,主要包括传感器感知、环境建模、定位导航以及路径规划方面。

    2、在传统方式中,单臂移动机器人导航系统存在着导航精度不高、规划路径不够灵活等问题。由于单臂机器人的设计局限性,其在复杂环境中的路径规划往往受到限制,容易出现绕路和碰撞情况,导致效率低下且安全性难以保障。其次,现有的导航系统往往无法有效处理动态环境下的导航问题。传统方法往往只能基于静态地图进行路径规划,而无法对环境中动态变化的障碍物或其他移动物体做出实时响应,导致机器人在导航过程中容易受阻或发生意外。

    3、针对以上问题,双臂移动机器人的提出为解决这些挑战提供了新的思路。相较于单臂机器人,双臂移动机器人具有更灵活的姿态和更强的操作能力,能够更有效地应对复杂环境和动态变化。因此,基于双臂移动机器人的自主建图导航与路径规划方法有望在提高导航精度、增强路径规划灵活性以及适应动态环境方面取得显著进展。如何实现双臂移动机器人的轨迹规划是十分重要的。


    技术实现思路

    1、本发明实施例提供了一种双臂移动机器人的轨迹规划方法、装置、机器人及介质,实现了对双臂移动机器人在动态环境下的高精度导航和路径规划。

    2、第一方面,本发明实施例提供了一种双臂移动机器人的轨迹规划方法,包括:

    3、基于对作业环境扫描的三维点云数据,构建作业环境地图;

    4、根据所述作业环境地图和预构建的路径约束条件,确定所述双臂移动机器人的目标规划路径;

    5、根据所述目标规划路径,生成所述双臂移动机器人各关节的目标规划轨迹。

    6、第二方面,本发明实施例提供了一种双臂移动机器人的轨迹规划装置,包括:

    7、地图构建模块,用于基于对作业环境扫描的三维点云数据,构建作业环境地图;

    8、路径规划模块,用于根据所述作业环境地图和预构建的路径约束条件,确定所述双臂移动机器人的目标规划路径;

    9、轨迹规划模块,用于根据所述目标规划路径,生成所述双臂移动机器人各关节的目标规划轨迹。

    10、第三方面,本发明实施例还提供一种双臂移动机器人,包括:

    11、至少一个处理器;以及

    12、与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

    13、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面实施例所述的双臂移动机器人的轨迹规划方法。

    14、第四方面,本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面实施例所述的双臂移动机器人的轨迹规划方法。

    15、本发明实施例提供了一种双臂移动机器人的轨迹规划方法、装置、机器人及介质,该方法包括:基于对作业环境扫描的三维点云数据,构建作业环境地图;根据所述作业环境地图和预构建的路径约束条件,确定所述双臂移动机器人的目标规划路径;根据所述目标规划路径,生成所述双臂移动机器人各关节的目标规划轨迹。上述技术方案,通过双臂移动机器人配备的传感器对作业环境进行三维扫描,实时构建作业环境地图和双臂移动机器人的约束,基于机械臂运动学约束、机器人整体协同约束以及作业环境限制约束等全面的约束条件,所规划出的目标规划路径需要满足上述约束条件。在路径规划算法的基础上,融入多个优化目标函数,如时间代价、碰撞代价和功率代价,使得规划的路径更加合理高效。确保机器人能够在复杂环境中精准导航和避障,计算最优路径规划,以实现对动态环境下的高精度导航和路径规划。

    16、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。



    技术特征:

    1.一种双臂移动机器人的轨迹规划方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于对作业环境扫描的三维点云数据,构建作业环境地图,包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述作业环境地图和预构建的路径约束条件,确定所述双臂移动机器人的目标规划路径,包括:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述路径约束条件包括机械臂运动学约束、机器人整体协同约束和作业环境限制约束;

    5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述a*算法所采用的评价函数表示为:

    6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标规划路径,生成所述双臂移动机器人各关节的目标规划轨迹,包括:

    7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

    8.一种双臂移动机器人的轨迹规划装置,其特征在于,包括:

    9.一种双臂移动机器人,其特征在于,包括:

    10.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7任一项所述的双臂移动机器人的轨迹规划方法。


    技术总结
    本发明实施例提供了一种双臂移动机器人的轨迹规划方法、装置、机器人及介质,该方法包括:基于对作业环境扫描的三维点云数据,构建作业环境地图;根据所述作业环境地图和预构建的路径约束条件,确定所述双臂移动机器人的目标规划路径;根据所述目标规划路径,生成所述双臂移动机器人各关节的目标规划轨迹。利用该方法,通过双臂移动机器人配备的传感器对作业环境进行三维扫描,构建作业环境三维模型,实时构建作业环境地图和双臂移动机器人的约束,计算最优路径规划,以实现对动态环境下的高精度导航和路径规划。

    技术研发人员:张湃,吴添权,李佳林,詹桦,陈伟杰,成祥茂,聂德志,曾煜僮,邱乐琴,郑浩聪,陈栩樾
    受保护的技术使用者:广东电网有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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