一种抓钢装置的运动规划方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种抓钢装置的运动规划方法及系统，包括设置所述抓钢装置的运动任务的初始条件和结束条件，并根据所述初始条件和结束条件将所述运动任务拆分为多个运动行为，根据所述运动行为创建行为树，按照所述运动行为的执行先后顺序依次创建所述行为树的主节点，所述主节点中至少包括一个所述运动行为的执行结果；以完成所述主节点运动行为对应的所述抓钢装置执行动作作为所述主节点的子节点，其中，所述子节点按照对应执行动作的执行顺序依次执行；循环执行所述行为树各节点，直到所有节点执行成功，完成所述运动任务；本发明专利技术可有效提高抓钢任务执行的自动化水平，提高工作效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种抓钢装置的运动规划方法及系统


[0001]本专利技术涉及钢铁生产制造自动化领域，尤其涉及一种抓钢装置的运动规划方法及系统。

技术介绍

[0002]废钢是钢铁生产过程中关键原料，是长流程转炉的炼钢添加料或短流程电炉的炼钢主料。其主要作业流程为：首先将外购废钢及厂内废钢转运至废钢堆场，在堆场内完成分类、切割、压缩、打包等作业流程，并按照规格类型在配料间进行配料，再根据下游生产计划通过转运车辆将合格废钢运送至炼钢车间。废钢运输及处理过程中需要多种作业机械及车辆协同作业，其中抓钢机、质检机、运输车辆、切割机、破碎机打包机等工程设备，广泛应用于钢铁企业以及钢材贸易商等废钢堆场。
[0003]目前，钢铁生产企业(包括钢铁生产企业、废钢加工企业等)的作业目前尚无成熟的废钢全流程解决方案，其废钢运输及作业流程，如装卸、取样、切割等流程，均采用人工作业方式完成，智能化水平较低。

技术实现思路

[0004]鉴于以上现有技术存在的问题，本专利技术提出一种抓钢装置的运动规划方法及系统，主要解决现有废钢处理过程自动化程度低的问题。
[0005]为了实现上述目的及其他目的，本专利技术采用的技术方案如下。
[0006]一种抓钢装置的运动规划方法，包括：
[0007]设置所述抓钢装置的运动任务的初始条件和结束条件，并根据所述初始条件和结束条件将所述运动任务拆分为多个运动行为，
[0008]根据所述运动行为创建行为树，按照所述运动行为的执行先后顺序依次创建所述行为树的主节点，所述主节点中至少包括一个所述运动行为的执行结果；以完成所述主节点运动行为对应的所述抓钢装置执行动作作为所述主节点的子节点，其中，所述子节点按照对应执行动作的执行顺序依次执行；
[0009]循环执行所述行为树各节点，直到所有节点执行成功，完成所述运动任务。
[0010]可选地，所述主节点作为对应子节点的后置条件，当且仅当所述主节点反馈执行失败或处于执行中时，依次执行对应的子节点，否则不执行子节点。
[0011]可选地，所述子节点按照对应执行动作的执行顺序依次执行，包括：当且仅当当前子节点反馈执行成功时，执行下一个子节点。
[0012]可选地，所述运动任务包括抓料和卸料；所述运动行为包括向料堆移动、执行部件抓料、转向载料设备、向载料设备移动，执行部件卸料。
[0013]可选地，所述抓钢装置包括转台、机械臂和末端执行器，所述向料堆移动对应的执行动作包括：调整所述转台朝向料堆以及移动所述机械臂至料堆；执行部件抓料对应的执行动作包括：判断机械臂位于料堆上方以及控制所述末端执行器抓料；转向载料设备对应
的执行动作包括：判断所述末端执行器已抓料以及控制所述转台转向所述载料设备；向载料设备移动对应的执行动作包括：判断所述转台已转向所述载料设备以及移动所述机械臂至所述载料设备；执行部件卸料对应的执行动作包括：判断所述机械臂已经移至所述载料设备以及控制所述末端执行器完成卸料。
[0014]可选地，所述抓钢装置还包括用于获取转台与料堆相对角度或转台与载料设备相对角度的角度传感模块。
[0015]可选地，所述抓钢装置还包括用于检测所述末端执行器重量的重量检测模块，根据重量检测模块输出结果判断所述末端执行器是否抓料成功或是否完成卸料。
[0016]可选地，循环执行所述行为树各节点，直到所有节点执行成功，包括：当所有主节点返回执行成功时，结束循环，完成所述运动任务。
[0017]一种抓钢装置的运动规划系统，包括：
[0018]任务初始化模块，用于设置所述抓钢装置的运动任务的初始条件和结束条件，并根据所述初始条件和结束条件将所述运动任务拆分为多个运动行为；
[0019]行为树创建模块，用于根据所述运动行为创建行为树，按照所述运动行为的执行先后顺序依次创建所述行为树的主节点，所述主节点中至少包括一个所述运动行为的执行结果；以完成所述主节点运动行为对应的所述抓钢装置执行动作作为所述主节点的子节点，其中，所述子节点按照对应执行动作的执行顺序依次执行；
[0020]任务执行模块，用于循环执行所述行为树各节点，直到所有节点执行成功，完成所述运动任务。
[0021]如上所述，本专利技术一种抓钢装置的运动规划方法及系统，具有以下有益效果。
[0022]本专利技术通过构建行为树，自动控制抓钢装置完成抓钢卸料等动作，减少人工参与，提高自动化水平以及任务执行效率，增强装置的鲁棒性和安全性，进而提高生产效率。
附图说明
[0023]图1为本专利技术一实施例中抓钢装置的运动规划方法的流程示意图。
具体实施方式
[0024]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0026]请参阅图1，本专利技术提供抓钢装置的运动规划方法，包括以下步骤：
[0027]步骤S1，设置所述抓钢装置的运动任务的初始条件和结束条件，并根据所述初始条件和结束条件将所述运动任务拆分为多个运动行为；
[0028]步骤S2，根据所述运动行为创建行为树，按照所述运动行为的执行先后顺序依次创建所述行为树的主节点，所述主节点中至少包括一个所述运动行为的执行结果；以完成所述主节点运动行为对应的所述抓钢装置执行动作作为所述主节点的子节点，其中，所述子节点按照对应执行动作的执行顺序依次执行；
[0029]步骤S3，循环执行所述行为树各节点，直到所有节点执行成功，完成所述运动任务。
[0030]在一实施例中，抓钢装置可包括转台、机械臂和末端执行器。其中，转台可由伺服电机进行闭环控制，以控制转台的转动角度。末端执行器可采用抓钩、吸盘等抓取部件，用于从料堆中抓取或吸取对应物料。
[0031]在步骤S1中，以废钢料堆中废钢抓取及转运任务作为抓钢装置的运动任务为例，该任务包括从废钢料堆中抓取废钢以及将抓取的废钢卸载到对应的载料设备中。载料设备可以为运输车辆的车斗。在一实施例中，可设置运动任务的初始条件和结束条件，以便于对运动任务进行拆分，将运动任务拆分为多个运动行为。例如，当抓钢装置的机械臂初始位置远离废钢料堆时，可设置初始条件为机械臂向料堆移动，结束条件为将抓取的废料卸载到车斗中，此时对运动任务进行分解，得到的运动行为依次包括：机械臂向料堆移动、末端执行器抓料、转台转向车斗、向车斗移动，末端执行器卸料。或者当抓钢装置的机械臂初始位置位于废钢料堆上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抓钢装置的运动规划方法，其特征在于，包括：设置所述抓钢装置的运动任务的初始条件和结束条件，并根据所述初始条件和结束条件将所述运动任务拆分为多个运动行为；根据所述运动行为创建行为树，按照所述运动行为的执行先后顺序依次创建所述行为树的主节点，所述主节点中至少包括一个所述运动行为的执行结果；以完成所述主节点运动行为对应的所述抓钢装置执行动作作为所述主节点的子节点，其中，所述子节点按照对应执行动作的执行顺序依次执行；循环执行所述行为树各节点，直到所有节点执行成功，完成所述运动任务。2.根据权利要求1所述的抓钢装置的运动规划方法，其特征在于，所述主节点作为对应子节点的后置条件，当且仅当所述主节点反馈执行失败或处于执行中时，依次执行对应的子节点，否则不执行子节点。3.根据权利要求1所述的抓钢装置的运动规划方法，其特征在于，所述子节点按照对应执行动作的执行顺序依次执行，包括：当且仅当当前子节点反馈执行成功时，执行下一个子节点。4.根据权利要求1所述的抓钢装置的运动规划方法，其特征在于，所述运动任务包括抓料和卸料；所述运动行为包括向料堆移动、执行部件抓料、转向载料设备、向载料设备移动，执行部件卸料。5.根据权利要求1所述的抓钢装置的运动规划方法，其特征在于，所述抓钢装置包括转台、机械臂和末端执行器，所述向料堆移动对应的执行动作包括：调整所述转台朝向料堆以及移动所述机械臂至料堆；执行部件抓料对应的执行动作包括：判断机械臂位于料堆上方以及控制所述末端执行器抓料；转向载料设备对应的执行动作包括：判断所述末端执...

【专利技术属性】
技术研发人员：周嘉洛，陈波，石清庆，何立，陈开，
申请(专利权)人：中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：