一种机器人作业过程中的自动控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机器人作业过程中的自动控制方法及装置，其中，所述方法包括：基于环境数据采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据；以及，基于机器人里程计获取所述机器人的当前里程计位置数据；基于所述观察三维数据以及当前里程计位置数据获得所述机器人的当前位姿信息；基于当前位姿信息和当前给定的目标位置进行误差计算，获得所述机器人的位姿误差；所述机器人的控制器基于所述机器人的位姿误差生成用于控制所述机器人的控制指令；所述机器人基于所述控制指令自动控制驱动器进行位姿误差的调整。在本发明专利技术实施例中，可以实现机器人在作业过程中的自动控制，降低对机器人的控制成本。

An automatic control method and device in the process of robot operation

【技术实现步骤摘要】
一种机器人作业过程中的自动控制方法及装置
本专利技术涉及机器人自动控制
，尤其涉及一种机器人作业过程中的自动控制方法及装置。
技术介绍
随着机器人技术的逐渐成熟，机器人被广泛应用于生产线上的、工业服务上，室内移动客户服务以及危险作业等；但是现有的机器人中需要采用各种复杂的定位算法以及各种复杂的控制算法才能实现对机器人的较为精确的位姿控制；这样导致需要机器人内置较高的硬件配置和软件配置才能在预定的时间内快速完成，导致机器人的使用成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种机器人作业过程中的自动控制方法及装置，可以实现机器人在作业过程中的自动控制，降低对机器人的控制成本。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种机器人作业过程中的自动控制方法，所述方法包括：基于环境数据采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据；以及，基于机器人里程计获取所述机器人的当前里程计位置数据；基于所述观察三维数据以及当前里程计位置数据获得所述机器人的当前位姿信息；基于当前位姿信息和当前给定的目标位置进行误差计算，获得所述机器人的位姿误差；所述机器人的控制器基于所述机器人的位姿误差生成用于控制所述机器人的控制指令；所述机器人基于所述控制指令自动控制驱动器进行位姿误差的调整。可选的，所述基于环境数据采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据，包括：基于激光传感器以及双目视频采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据。可选的，所述基于激光传感器以及双目视频采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据，包括：基于所述激光传感器采集所述机器人至当前作业环境下周围物体的距离信息和角度信息；基于所述双目视频采集设备对采集的视频图像构成出观测场景的视觉差图；基于所述观测场景的视觉差图确定环境空间结构图；基于所述距离信息、角度信息以及环境空间结构图构建出所述机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据。可选的，所述基于机器人里程计获取所述机器人的当前里程计位置数据，包括：所述机器人读取当前里程计的里程数据；基于所述当前里程计的里程数据结合所述机器人内置地图信息获得当前里程计位置数据。可选的，所述基于所述观察三维数据以及当前里程计位置数据获得所述机器人的当前位姿信息，包括：将所述观察三维数据融合至所述机器人内置地图信息，构建所述机器人内置三维地图信息；将所述当前里程计位置数据重新导入所述机器人内置三维地图信息中，获得所述机器人的当前位姿信息。可选的，所述基于当前位姿信息和当前给定的目标位置进行误差计算，获得所述机器人的位姿误差，包括：基于所述机器人的当前位姿信息在机器人内置地图上构建直角坐标系，获得所述机器人在直角坐标系中的坐标位置及位置朝向；获取当前给定的目标位置在之间坐标系上的坐标位置和位置朝向；基于所述机器人在直角坐标系中的坐标位置及位置朝向与当前给定的目标位置在之间坐标系上的坐标位置和位置朝向进行误差计算，获得所述机器人的位姿误差。可选的，所述机器人的控制器基于所述机器人的位姿误差生成用于控制所述机器人的控制指令，包括：所述机器人的控制器解析所述位姿误差获得距离误差值和方位误差值；所述机器人的控制器基于所述距离误差值和方位误差值生成用于控制所述机器人的控制指令。另外，本专利技术实施例还提供了一种机器人作业过程中的自动控制装置，所述装置包括：构建模块：用于基于环境数据采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据；以及，位置数据获取模块：用于基于机器人里程计获取所述机器人的当前里程计位置数据；位姿信息获取模块：用于基于所述观察三维数据以及当前里程计位置数据获得所述机器人的当前位姿信息；误差计算模块：用于基于当前位姿信息和当前给定的目标位置进行误差计算，获得所述机器人的位姿误差；控制指令生成模块：用于所述机器人的控制器基于所述机器人的位姿误差生成用于控制所述机器人的控制指令；调整模块：用于所述机器人基于所述控制指令自动控制驱动器进行位姿误差的调整。在本专利技术实施例中，基于环境数据采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据；以及，基于机器人里程计获取所述机器人的当前里程计位置数据；基于所述观察三维数据以及当前里程计位置数据获得所述机器人的当前位姿信息；基于当前位姿信息和当前给定的目标位置进行误差计算，获得所述机器人的位姿误差；所述机器人的控制器基于所述机器人的位姿误差生成用于控制所述机器人的控制指令；所述机器人基于所述控制指令自动控制驱动器进行位姿误差的调整；可以实现机器人在作业过程中的自动控制，降低对机器人的控制成本，并且在无需增加机器人的硬件成本和软件成本的情况下，保证自动控制的速度以及准确度；降低对机器人的使用成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例中的机器人作业过程中的自动控制方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例中的机器人作业过程中的自动控制装置的结构组成示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例请参阅图1，图1是本专利技术实施例中的机器人作业过程中的自动控制方法的流程示意图。如图1所示，一种机器人作业过程中的自动控制方法，所述方法包括：S11：基于环境数据采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据；在本专利技术具体实施过程中，所述基于环境数据采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据，包括：基于激光传感器以及双目视频采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据。进一步的，所述基于激光传感器以及双目视频采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据，包括：基于所述激光传感器采集所述机器人至当前作业环境下周围物体的距离信息和角度信息；基于所述双目视频采集设备对采集的视频图像构成出观测场景的视觉差图；基于所述观测场景的视觉差图确定环境空间结构图；基于所述距离信息、角度信息以及环境空间结构图构建出所述机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据。具体的，通过激光传感器和双目视频采集设备采集的数据构建机器人在作业过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人作业过程中的自动控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n基于环境数据采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据；以及，/n基于机器人里程计获取所述机器人的当前里程计位置数据；/n基于所述观察三维数据以及当前里程计位置数据获得所述机器人的当前位姿信息；/n基于当前位姿信息和当前给定的目标位置进行误差计算，获得所述机器人的位姿误差；/n所述机器人的控制器基于所述机器人的位姿误差生成用于控制所述机器人的控制指令；/n所述机器人基于所述控制指令自动控制驱动器进行位姿误差的调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人作业过程中的自动控制方法，其特征在于，所述方法包括：
基于环境数据采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据；以及，
基于机器人里程计获取所述机器人的当前里程计位置数据；
基于所述观察三维数据以及当前里程计位置数据获得所述机器人的当前位姿信息；
基于当前位姿信息和当前给定的目标位置进行误差计算，获得所述机器人的位姿误差；
所述机器人的控制器基于所述机器人的位姿误差生成用于控制所述机器人的控制指令；
所述机器人基于所述控制指令自动控制驱动器进行位姿误差的调整。


2.根据权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于，所述基于环境数据采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据，包括：
基于激光传感器以及双目视频采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据。


3.根据权利要求2所述的自动控制方法，其特征在于，所述基于激光传感器以及双目视频采集设备构建机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据，包括：
基于所述激光传感器采集所述机器人至当前作业环境下周围物体的距离信息和角度信息；
基于所述双目视频采集设备对采集的视频图像构成出观测场景的视觉差图；
基于所述观测场景的视觉差图确定环境空间结构图；
基于所述距离信息、角度信息以及环境空间结构图构建出所述机器人在作业过程中的当前作业环境的观察三维数据。


4.根据权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于，所述基于机器人里程计获取所述机器人的当前里程计位置数据，包括：
所述机器人读取当前里程计的里程数据；
基于所述当前里程计的里程数据结合所述机器人内置地图信息获得当前里程计位置数据。


5.根据权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于，所述基于所述观察三维数据以及当前里程计位置数据获得所述机器人的当前...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇，黄丹，段鑫，曹永军，邹兵，唐朝阳，陈启宇，黄文昶，白大勇，陈儒，
申请(专利权)人：华南智能机器人创新研究院，广东省智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44