本發明屬于機(ji)器人控(kong)制領域，尤(you)其涉及一種水平(ping)關(guan)節吊裝機(ji)器人的坡度自適應補償控(kong)制方法。

背景技術：

1、在相對有限的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)間(jian)內吊裝貨(huo)(huo)物出入庫(ku)對吊裝設備及操(cao)作人(ren)員的(de)(de)(de)(de)(de)技術熟練度要求很高，如果(guo)倉庫(ku)與地面不水平，起吊后貨(huo)(huo)物會(hui)傾斜，在狹(xia)小空(kong)間(jian)完成(cheng)出入庫(ku)更是難(nan)上加難(nan)。目前廣泛采用的(de)(de)(de)(de)(de)方案是熟練的(de)(de)(de)(de)(de)技術工人(ren)，操(cao)作吊機吊裝貨(huo)(huo)物出入庫(ku)，很難(nan)避免在狹(xia)小空(kong)間(jian)吊裝貨(huo)(huo)物時發(fa)生碰撞。即便采用現有的(de)(de)(de)(de)(de)吊裝機器人(ren)，若不考慮貨(huo)(huo)物所處(chu)地面坡度也會(hui)給吊裝帶(dai)來極大困難(nan)，無法(fa)改善(shan)狹(xia)小空(kong)間(jian)內作業的(de)(de)(de)(de)(de)準確性和效率(lv)。

技術實現思路

1、針對現有技術(shu)中(zhong)存(cun)在的(de)上述不足(zu)之處，本(ben)發(fa)明(ming)要(yao)解決的(de)技術(shu)問題是提供(gong)一種基(ji)于(yu)坡度自適應(ying)補償(chang)的(de)水(shui)平關節吊(diao)裝(zhuang)機器人控制方法，能夠控制水(shui)平關節機器人在倉(cang)庫(ku)(ku)與地(di)面綜合角度不大于(yu)10°的(de)狹小空間(jian)順利吊(diao)裝(zhuang)貨(huo)物出(chu)庫(ku)(ku)、入庫(ku)(ku)。

2、本發明為(wei)實現上述目的所(suo)采用(yong)的技術方(fang)(fang)案是：一種水平關節吊(diao)裝機器人(ren)的坡度(du)自(zi)適應補償控制方(fang)(fang)法，所(suo)述方(fang)(fang)法包括：

3、測量倉庫(ku)底面坡度；

4、根據(ju)坡(po)度，解析計算水平(ping)關(guan)節(jie)機器人在工具坐標系下各軸方向的補償偏(pian)移量；

5、根據各(ge)軸方向(xiang)的補償(chang)偏移量，對(dui)目標(biao)貨物的起(qi)吊(diao)位置(zhi)坐(zuo)標(biao)和(he)吊(diao)裝規劃路(lu)徑坐(zuo)標(biao)進行位置(zhi)糾偏和(he)優(you)化，獲取補償(chang)后(hou)起(qi)吊(diao)位置(zhi)和(he)優(you)化后(hou)吊(diao)裝路(lu)徑；

6、控制水平關節機器(qi)人運(yun)動(dong)到補(bu)償后起吊(diao)位置，下放(fang)吊(diao)具吊(diao)起貨物；水平關節機器(qi)人按照優(you)化后吊(diao)裝(zhuang)路徑吊(diao)裝(zhuang)貨物自動(dong)出、入庫。

7、所述測量倉(cang)庫底面坡度是通過在水平(ping)關節機(ji)器人基座上安裝二維傾角傳感器實現(xian)的。

8、是以機器(qi)人的工具坐標系為(wei)準建(jian)立x、y軸方(fang)向，所述坡(po)度為(wei)基座倉(cang)底與水平面分別沿(yan)著x、y軸方(fang)向傾斜的角度α和(he)β。

9、起吊(diao)點需要計算水平關節機(ji)器人(ren)在x、y方向需要補償(chang)的偏移量，包括：δx＝－h×tanα；δy＝－h×tanβ；其中h為吊(diao)具到被吊(diao)裝(zhuang)貨物的距離。

10、規劃路(lu)徑上(shang)需要(yao)計算水平關節機器人在x、y方(fang)向需要(yao)補償的偏移量(liang)，包括：其(qi)中l為被吊裝貨(huo)物的高度。

11、水平(ping)關節(jie)吊裝機器(qi)人示教(jiao)點補償偏移量后，獲得優化后吊裝路(lu)徑；控制器(qi)根據貨物在庫(ku)房(fang)的(de)擺放(fang)位置，控制器(qi)自動(dong)規劃出(chu)庫(ku)、入庫(ku)的(de)路(lu)徑軌跡，自動(dong)避障，下放(fang)貨物至目標位置。

12、一(yi)種(zhong)水(shui)平關節吊裝機器人的坡度自適應(ying)補(bu)償控制系統，包括以下程序模塊：

13、坡(po)(po)度測(ce)量(liang)模(mo)塊，輸(shu)出指令控制設在水平關節(jie)機器(qi)人基座(zuo)上的二維傾角傳感器(qi)測(ce)量(liang)倉庫底面坡(po)(po)度；

14、坡(po)度計算模塊，用(yong)于(yu)根據(ju)坡(po)度數值解(jie)析計算水平關節(jie)機(ji)器人在工具坐標系下各(ge)軸(zhou)方向的補(bu)償偏移量(liang)；

15、偏移(yi)量(liang)補(bu)償模塊，用于根據各軸方向的(de)補(bu)償偏移(yi)量(liang)，對目標(biao)(biao)貨物的(de)起吊(diao)位置坐(zuo)標(biao)(biao)和吊(diao)裝(zhuang)規劃路徑坐(zuo)標(biao)(biao)進行位置糾偏和優化(hua)，得到補(bu)償后起吊(diao)位置和優化(hua)后吊(diao)裝(zhuang)路徑；

16、運(yun)動執行模塊，用于輸出(chu)指令控制(zhi)水平關節機(ji)器人運(yun)動到補償后起吊(diao)位置，下(xia)放(fang)吊(diao)具吊(diao)起貨(huo)物(wu)，控制(zhi)水平關節機(ji)器人按照優化后吊(diao)裝(zhuang)路徑吊(diao)裝(zhuang)貨(huo)物(wu)自(zi)動出(chu)、入(ru)庫。

17、一種存(cun)儲(chu)介質，所述(shu)(shu)該(gai)存(cun)儲(chu)介質中(zhong)存(cun)儲(chu)有如上所述(shu)(shu)的方法(fa)步驟，用于實現水(shui)平關節吊裝機器人在(zai)吊裝過程中(zhong)的坡(po)度自適(shi)應補償。

18、一種(zhong)水平(ping)關節(jie)吊裝機器(qi)(qi)人(ren)的坡(po)度自(zi)適應補(bu)償控制器(qi)(qi)，包括存儲(chu)(chu)器(qi)(qi)、處(chu)理(li)器(qi)(qi)，所述存儲(chu)(chu)器(qi)(qi)中存儲(chu)(chu)有程(cheng)序(xu)，處(chu)理(li)器(qi)(qi)加載程(cheng)序(xu)執行(xing)如上(shang)所述的方法步驟(zou)，實現水平(ping)關節(jie)吊裝機器(qi)(qi)人(ren)在(zai)吊裝過程(cheng)中的坡(po)度自(zi)適應補(bu)償。

19、本發(fa)明具有以下(xia)優點及有益效(xiao)果：

20、1.可以充分(fen)利用倉庫內有限的空間，貨物間距可以更(geng)小，盡量(liang)堆放更(geng)多(duo)的貨物；

21、2.使用該控制(zhi)方法控制(zhi)水平關(guan)節機器人(ren)吊裝(zhuang)貨物(wu)，機器人(ren)能夠按照預定程序自動(dong)完成(cheng)出入庫(ku)作業，對(dui)操作人(ren)員技能水平及熟練(lian)度要(yao)求(qiu)較低；

22、3.使用該控制(zhi)方法控制(zhi)水平關節機(ji)器人在(zai)狹(xia)小空間內(nei)吊裝貨(huo)物出庫、入庫能夠(gou)自(zi)動避障，避免(mian)貨(huo)物裝卸過(guo)程中(zhong)磕碰或損壞。

技術特征：

1.一(yi)種水平關(guan)節吊裝機器人的坡度(du)自適應(ying)補償控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如權利(li)要求1中所(suo)述的(de)水(shui)平關節吊裝(zhuang)機器(qi)人的(de)坡(po)度自適(shi)應補償(chang)控制方法，其特征在(zai)于，所(suo)述測量(liang)倉庫底(di)面(mian)坡(po)度是通過在(zai)水(shui)平關節機器(qi)人基(ji)座上(shang)安裝(zhuang)二維傾角(jiao)傳感器(qi)實現的(de)。

3.如權利要求1中所(suo)述(shu)的(de)水平關節吊裝機(ji)器(qi)人的(de)坡度自(zi)適應(ying)補償控(kong)制方法，其特征在于，是以機(ji)器(qi)人的(de)工具坐標系為(wei)(wei)準建立x、y軸方向，所(suo)述(shu)坡度為(wei)(wei)基座倉(cang)底與水平面(mian)分(fen)別沿著x、y軸方向傾(qing)斜的(de)角度α和β。

4.如權(quan)利要求(qiu)1中所述的水平(ping)關節吊裝機器人的坡度(du)自適應補償控制(zhi)方法(fa)，其特征(zheng)在于(yu)，起吊點(dian)需要計算水平(ping)關節機器人在x、y方向(xiang)需要補償的偏移量，包括(kuo)：δx＝－h×tanα；δy＝－h×tanβ；其中h為吊具(ju)到被吊裝貨物的距(ju)離(li)。

5.如權利要求1中所述的(de)(de)(de)水平關節吊裝機器人的(de)(de)(de)坡度自適應(ying)補償控(kong)制方(fang)法(fa)，其特征在于，規劃路徑上需(xu)(xu)要計算(suan)水平關節機器人在x、y方(fang)向需(xu)(xu)要補償的(de)(de)(de)偏移量，包(bao)括(kuo)：其中l為被(bei)吊裝貨物的(de)(de)(de)高度。

6.如權利要求(qiu)1中所(suo)述的水平關(guan)節吊(diao)裝(zhuang)機器人的坡(po)度自(zi)適應補(bu)償控(kong)制(zhi)方法，其特(te)征在于，水平關(guan)節吊(diao)裝(zhuang)機器人示教點補(bu)償偏移量后，獲得優化后吊(diao)裝(zhuang)路徑；控(kong)制(zhi)器根據(ju)貨(huo)物在庫房的擺放位置，控(kong)制(zhi)器自(zi)動規(gui)劃出庫、入(ru)庫的路徑軌(gui)跡，自(zi)動避(bi)障，下放貨(huo)物至(zhi)目標位置。

7.一種(zhong)水平關節吊裝(zhuang)機器(qi)人(ren)的坡(po)度自(zi)適應補償控制系統(tong)，其特(te)征在于，包括以下程序模塊：

8.一種存儲介質(zhi)，其特征在于，所(suo)述該存儲介質(zhi)中存儲有如權利要求1-6任意一項(xiang)所(suo)述的方(fang)法步驟，用于實現水(shui)平關節吊裝機器人在吊裝過(guo)程中的坡度(du)自(zi)適(shi)應(ying)補償。

9.一(yi)種(zhong)水(shui)(shui)平(ping)關節吊(diao)裝機器(qi)人的坡(po)度自(zi)適(shi)應補(bu)償(chang)控制器(qi)，其特征在(zai)于，包括存儲(chu)器(qi)、處理(li)器(qi)，所述存儲(chu)器(qi)中存儲(chu)有(you)程序，處理(li)器(qi)加(jia)載程序執行如權利要求1-6任意一(yi)項所述的方法(fa)步驟，實現水(shui)(shui)平(ping)關節吊(diao)裝機器(qi)人在(zai)吊(diao)裝過程中的坡(po)度自(zi)適(shi)應補(bu)償(chang)。

技術總結
本發明涉及一種水平關節吊裝機器人的坡度自適應補償控制方法，包括：在水平關節機器人基座上安裝二維傾角傳感器，測量倉庫底面坡度；根據坡度，解析計算水平關節機器人在工具坐標系下各軸方向的補償偏移量；根據各軸方向的補償偏移量，對目標貨物的起吊位置坐標和吊裝規劃路徑坐標進行位置糾偏和優化，獲取補償后起吊位置和優化后吊裝路徑；控制水平關節機器人運動到補償后起吊位置；下放吊具吊起貨物；水平關節機器人按照優化后吊裝路徑吊裝貨物。本發明能夠控制水平關節機器人在倉庫與地面綜合角度不大于10°的狹小空間順利吊裝貨物出庫、入庫。

技術研發人員：湛明宇,孟祥宇,曹榮告,李志鵬
受保護的技術使用者：沈陽新松機器人自動化股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/10