搬运机器人运动轨迹规划方法与系统技术方案

本发明专利技术提供一种搬运机器人运动轨迹规划方法与系统，识别工厂内相同类型的工位，获得有效工位，获得工厂内各有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息、各个有效工位部件堆放状态信息，对各个有效工位进行优先级排序，根据有效工位地理位置信息、工厂内可行驶区域的信息以及优先级排序结果，生成搬运机器人运动轨迹。整个过程中，基于各个有效工位部件堆放状态信息对各个有效工位进行优先级排序，并基于有效工位（相同类型工位）的位置信息、工厂可行驶区域的信息以及优先级排序生成运动轨迹，能够实现对搬运机器人运动轨迹合理规划。

Method and system for planning motion trajectory of mobile robot

The present invention provides a system and method for handling robot trajectory planning, the same type of identification within the plant station, get effective position, the effective position location information in the factory and factory in the driving region information, various effective components stacked state information station, prioritize every station, according to the effective position the geographical location information, the factory can travel information and regional priority results, handling robot trajectory generation. In the whole process, the effective component station to prioritize the stacked state information of each station based on effective, and based on the station (same type station) location information, the factory can travel information and regional priority to generate trajectories, which can realize the robot trajectory planning.

【技术实现步骤摘要】
搬运机器人运动轨迹规划方法与系统
本专利技术涉及机器人控制
，特别是涉及搬运机器人运动轨迹规划方法与系统。
技术介绍
随着科学技术的发展，目前在工业领域越来越多采用流水线自动化生产，例如现有的汽车流水生产线、飞机制造流水生产线等。在工业生产流水线中，多种类型智能自动化设备协调工作，最终完成整个智能化生产过程。在流水线生产过程中，常常需要智能化的机器人搬运各类原料、半成品以及零件等。搬运机器人的广泛应用，节省大量的人力与时间，提高了工业生产效率。然而随着搬运机器人的广泛采用，如何合理有效规划好搬运机器人的行驶轨迹已经成为难题。
技术实现思路
基于此，有必要针对目前尚无搬运机器人运动轨迹规划方法的问题，提供一种搬运机器人运动轨迹规划方法与系统，实现对搬运机器人运动轨迹合理规划。一种搬运机器人运动轨迹规划方法，包括步骤：识别工厂内相同类型的工位，获得有效工位；获得工厂内各有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息；获取所述工厂内各个有效工位部件堆放状态信息，所述部件堆放状态信息包括原料堆放信息以及当前有效工位成品堆放信息；根据所述各个有效工位部件堆放状态信息对各个有效工位进行优先级排序；根据预设区域内已存在有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息以及优先级排序结果，生成搬运机器人运动轨迹。一种搬运机器人运动轨迹规划系统，包括：识别模块，用于识别工厂内相同类型的工位，获得有效工位；基础信息获取模块，用于获得工厂内各有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息；部件堆放信息获取模块，用于获取所述工厂内各个有效工位部件堆放状态信息，所述部件堆放状态信息包括原料堆放信息以及当前有效工位成品堆放信息；优先级排序模块，用于根据所述各个有效工位部件堆放状态信息对各个有效工位进行优先级排序；轨迹生成模块，用于根据预设区域内已存在有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息以及优先级排序结果，生成搬运机器人运动轨迹。本专利技术搬运机器人运动轨迹规划方法与系统，识别工厂内相同类型的工位，获得有效工位，获得工厂内各有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息、各个有效工位部件堆放状态信息，对各个有效工位进行优先级排序，根据有效工位地理位置信息、工厂内可行驶区域的信息以及优先级排序结果，生成搬运机器人运动轨迹。整个过程中，基于各个有效工位部件堆放状态信息对各个有效工位进行优先级排序，并基于有效工位（相同类型工位）的位置信息、工厂可行驶区域的信息以及优先级排序生成运动轨迹，能够实现对搬运机器人运动轨迹合理规划。附图说明图1为本专利技术搬运机器人运动轨迹规划方法第一个实施例的流程示意图；图2为本专利技术搬运机器人运动轨迹规划方法第二个实施例的流程示意图；图3为本专利技术搬运机器人运动轨迹规划系统第一个实施例的结构示意图；图4为本专利技术搬运机器人运动轨迹规划系统第二个实施例的结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种搬运机器人运动轨迹规划方法，包括步骤：S100：识别工厂内相同类型的工位，获得有效工位。工厂内工位类型的划分可以基于行业准则来归类，或者基于实际应用的需要主动将多个工位归为一类，并且给归为一类的工位分配相同的类别识别标记。例如工厂内可以分为冲压工位、铣削工位以及组装工位等。不同工位可以设置不同的搬运机器人来为搬运相应的原料以及成品，例如针对冲压工位，对应的搬运机器人需要搬运冲压原料（钢板），并将冲压工位冲压好的成品运送到下一个制作工位。在这里，针对单个搬运机器人仅对工位类型匹配的工位提供搬运服务，因此，首先需要识别内相同类型的工位，这些不同类型的工位作分别作为不同搬运机器人的有效工位。S200：获得工厂内各有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息。有效工位可能分布在不同位置，工厂内仅有过道等区域是允许搬运机器人运动的，需要了解这些数据才便于后续对搬运机器人运动轨迹进行设定。S300：获取所述工厂内各个有效工位部件堆放状态信息，所述部件堆放状态信息包括原料堆放信息以及当前有效工位成品堆放信息。如之前所述有效工位部件堆放主要包括原料以及工位加工之后的成品，需要指出的，原料与成品仅为针对当前工位而言的原料与成品，例如针对冲压工位，其原料为钢板，其成品为冲压好的钢板模型，而针对铣削工位而言，其原料可能为冲压好的钢板模型，其成品则为铣削后的精加工后的部件。S400：根据所述各个有效工位部件堆放状态信息对各个有效工位进行优先级排序。一般来说，在流水线生产过程中，每个工位都会允许堆放一定数量的原料以及加工的成品，当工位原料库存紧张和/或成品积压过多时，就需要搬运机器人迅速为其服务，对此补充原料和/或清运成品。因此，在生成搬运机器人运动轨迹需要考虑这些因素，根据各个有效工位部件堆放状态信息对各个有效工位进行优先级排序。具体来说，优先级越高对应的工位搬运机器人将优先对此进行搬运操作。更进一步来说，步骤S400包括：步骤一：根据各个有效工位部件堆放状态信息，计算各个有效工位原料堆放与最大原料堆放的比值以及各个有效工位成品堆放与最大成品堆放的比值。步骤二：以各有效工位对应的原料堆放与最大原料堆放的比值由低到高的顺序对各个有效工位进行优先级排序，当原料堆放与最大原料堆放的比值相等时，以成品堆放与最大成品堆放的比值由高到低的顺序对各个有效工位进行优先级排序。S500：根据预设区域内已存在有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息以及优先级排序结果，生成搬运机器人运动轨迹。以有效工位地理位置为目的地，根据工厂内可行驶区域的信息，确定可以行驶的路径，并根据步骤S400的优先级排序结果，确定需要优先达到的工位（目的地），最终生成搬运机器人运动轨迹。一般来说，工位对应的优先级越高搬运机器人需要越优先行驶至该工位所在位置，对其进行搬运服务。本专利技术搬运机器人运动轨迹规划方法，识别工厂内相同类型的工位，获得有效工位，获得工厂内各有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息、各个有效工位部件堆放状态信息，对各个有效工位进行优先级排序，根据有效工位地理位置信息、工厂内可行驶区域的信息以及优先级排序结果，生成搬运机器人运动轨迹。整个过程中，基于各个有效工位部件堆放状态信息对各个有效工位进行优先级排序，并基于有效工位（相同类型工位）的位置信息、工厂可行驶区域的信息以及优先级排序生成运动轨迹，能够实现对搬运机器人运动轨迹合理规划。如图2所示，在其中一个实施例中，步骤S500之后还包括：S600：推送搬运机器人运动轨迹至服务于所述有效工位类型的搬运机器人。如之前所述，不同类型的工位为其服务的搬运机器人相同，因此在获得针对当前工位类型的搬运机器人运动轨迹之后需要推送搬运机器人运动轨迹至服务于所述有效工位类型的搬运机器人。非必要的，可以采用无线通信方式推送运动轨迹数据至搬运机器人。如图2所示，在其中一个实施例中，步骤S500之后还包括：S700：当搬运机器人达到有效工位时，对搬运机器人以及当前有效工位之间进行相对定位。搬运机器人在接收到属于自己的运动轨迹之后，开始进行工作，行驶到指定有效工位进行搬运服务，在进行搬运服务过程中，由于需要准备搬运货物（零件或成品），则需要与当前有效工位进行相对定位，以使搬运机器人准确达到搬运位置，开始提供搬运服务。具体来说，当搬运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种搬运机器人运动轨迹规划方法，其特征在于，包括步骤：识别工厂内相同类型的工位，获得有效工位；获得工厂内各有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息；获取所述工厂内各个有效工位部件堆放状态信息，所述部件堆放状态信息包括原料堆放信息以及当前有效工位成品堆放信息；根据所述各个有效工位部件堆放状态信息对各个有效工位进行优先级排序；根据预设区域内已存在有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息以及优先级排序结果，生成搬运机器人运动轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种搬运机器人运动轨迹规划方法，其特征在于，包括步骤：识别工厂内相同类型的工位，获得有效工位；获得工厂内各有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息；获取所述工厂内各个有效工位部件堆放状态信息，所述部件堆放状态信息包括原料堆放信息以及当前有效工位成品堆放信息；根据所述各个有效工位部件堆放状态信息对各个有效工位进行优先级排序；根据预设区域内已存在有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息以及优先级排序结果，生成搬运机器人运动轨迹。2.根据权利要求1所述的搬运机器人运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据所述各个有效工位部件堆放状态信息对各个有效工位进行优先级排序的步骤包括：根据各个有效工位部件堆放状态信息，计算各个有效工位原料堆放与最大原料堆放的比值以及各个有效工位成品堆放与最大成品堆放的比值；以各有效工位对应的原料堆放与最大原料堆放的比值由低到高的顺序对各个有效工位进行优先级排序，当原料堆放与最大原料堆放的比值相等时，以成品堆放与最大成品堆放的比值由高到低的顺序对各个有效工位进行优先级排序。3.根据权利要求1所述的搬运机器人运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据预设区域内已存在有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息以及优先级排序结果，生成搬运机器人运动轨迹的步骤之后还包括：推送搬运机器人运动轨迹至服务于所述有效工位类型的搬运机器人。4.根据权利要求1所述的搬运机器人运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据预设区域内已存在有效工位地理位置信息以及工厂内可行驶区域的信息、以及优先级排序结果，生成搬运机器人运动轨迹的步骤之后还包括：当搬运机器人达到有效工位时，对搬运机器人以及当前有效工位之间进行相对定位。5.根据权利要求4所述的搬运机器人运动轨迹规划方法，其特征在于，所述当搬运机器人达到有效工位时，对搬运机器人以及当前有效工位之间进行相对定位的步骤包括：通过预设于搬运机器人扫描件扫描预设当前有效工位的扫描区域；获取所述扫描件扫描所述扫描区域获得的扫描数据；当所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海波，魏丽君，张文初，刘海龙，
申请(专利权)人：吴海波，
类型：发明
国别省市：湖南,43