基于多级任务分配的多机器人视觉检测系统的协同运动规划方法技术方案

本发明专利技术提出一种基于多级任务分配的多机器人视觉检测系统的协同运动规划方法，本发明专利技术包括测量任务分配、局部路径规划、全局路径规划、机器人协调运动等，结合车身待测零部件的结构特征，通过算法程序与应用步骤的设计开发，实现多机器人对于复杂零部件无碰撞、高效率的检测规划。

【技术实现步骤摘要】
基于多级任务分配的多机器人视觉检测系统的协同运动规划方法
本专利技术涉及机器人规划方案
，尤其涉及一种基于多级任务分配的多机器人视觉检测系统的协同运动规划方法。
技术介绍
面对着竞争日益激烈的汽车市场，汽车产品精度检测设备也提出了更高的要求，正从测量精度高、柔性好、但测量时间长、便携性不足的三坐标测量机到测量效率较高的在线光学测量转变。与传统的接触式测量设备(如三坐标测量机)相比，非接触式的光学测量系统满足装配生产线上的多混合车型的在线测量，使得光学测量在装配、制造车间逐渐成为主流。然而，实际的在线测量工位中由于车身结构复杂、尺度较大、测量特征量大、同时车身型腔内外均布置有测点特征等特点导致光学测量工位的检测规划需要耗费大量人力和时间成本，且最终的路径难以保证最优。现有多机器人测量路径自动规划方法可分为以下两类方法：集中法和解耦法。集中法将各个机器人位形空间的笛卡尔乘积作为复合位形空间，将机器人与障碍物之间或者两个机器人之间产生碰撞的位形空间表位障碍位形空间，进而得出自由位形空间并尝试进行集中统一的运动规划以获得较优解。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多级任务分配的多机器人视觉检测系统的协同运动规划方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS101、根据可达性计算将测量特征分为仅由一个机器人测量的测点集合S

【技术特征摘要】
1.一种基于多级任务分配的多机器人视觉检测系统的协同运动规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
S101、根据可达性计算将测量特征分为仅由一个机器人测量的测点集合Si与可由多个机器人测量的测点集Mi,其中i代表机器人编号；
S102、根据测量要求与测点之间的欧式距离约束将测点集Mi内测点分配问题转换为集合覆盖问题，求解出最小数目集合；
S103、根据所建立的数学模型以及约束条件将测点集Mi内测点分配给每个机器人，利用静态碰撞检测对不同机器人的测点进行静态碰撞检测；
S104、基于S103中的静态碰撞检测结果，若发生碰撞则在满足测量要求的前提下改变机器人位姿并进行避撞，若仍发生碰撞则在满足所建立的约束条件的前提下将发生碰撞的测点分配给同一机器人，反之，不进行任何操作；
S105、将单机器人的无碰撞路径求解转换为旅行商问题，建立两两测点的无碰撞的时间矩阵，求解得到遍历单个机器人所有测量特征的无碰撞最优测量路径；
S106、利用动态检测算法求解出机器人之间发生冲突点的时间、以及其前后测量特征，同时根据机器人运行时间动态的确定机器人优先级；
S107、基于S106所确定的冲突点的时间及其前后测量特征、在优先级低的机器人测量冲突前后测量特征时的冗余空间内，搜索与优先级高的机器人运动规划的无碰撞姿态；
S108、基于S107中冗余空间内搜索的无碰撞姿态，计算前后测量特征的运动时间确定时间最短的姿态，重复执行上述机器人间的无碰撞姿态确定，直到求解得到机器人间所有测量任务的无碰撞最优路径为止；
S109、重复步骤S103至步骤S108的计算，以保证每个机器人工作时间在生产节拍之内。


2.根据权利要求1所述的基于多级任务分配的多机器人视觉检测系统的协同运动规划方法，其特征在于，步骤S101中利用机器人正逆运动学以及机器人工作范围将求解出机器人工作范围，根据每个机器人的工作范围确定一个机器人测量的测点集合Si与可由多个机器人测量的测点集Mi,其中i代表机器人编号。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘银华，赵文政，孙芮，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31