协同搬运方法、装置及可读存储介质和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提出协同搬运方法、装置及可读存储介质和电子设备。方法包括：确定被指派了协同搬运任务的机器人编组的期望队形信息，其中，所述机器人编组包含至少两个移动机器人，所述期望队形信息包含所述机器人编组中的每个移动机器人相对于所述协同搬运任务指定的目标货物的期望相对位置；获取所述目标货物的期望搬运轨迹和在期望搬运轨迹上的期望航向；利用所述期望队形信息以及所述期望搬运轨迹和所述在期望搬运轨迹上的期望航向，确定所述每个移动机器人在协同搬运过程中的行进方向和行进速度，以使所述目标货物在所述协同搬运过程中的移动轨迹趋近于所述期望搬运轨迹。本发明专利技术实施例提高了协同搬运的灵活性和效率。本发明专利技术实施例提高了协同搬运的灵活性和效率。本发明专利技术实施例提高了协同搬运的灵活性和效率。

【技术实现步骤摘要】
协同搬运方法、装置及可读存储介质和电子设备


[0001]本专利技术涉及移动机器人控制
，尤其涉及协同搬运方法、装置及可读存储介质和电子设备。

技术介绍

[0002]AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引车)指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。随着近几年AGV技术的迅速发展，AGV在物流、仓储、工厂生产等方面应用越来越普遍。目前移动机器人产品众多，根据不同的应用场景会设计不同载重能力的机器人，有载重几千克的物流分拣机器人，有载重吨级的仓储机器人。然而在某些应用场景中，可能大部分时间都是普通重量和尺寸的货物搬运任务，偶尔会有大重量大尺寸的货物搬运任务。目前大部分的做法是通过设计大型的机器人对大重量物体进行搬运。然而，由于大重量的货物出现的频率非常低，因此大型机器人的使用效率也非常低。
[0003]现实生活中，当需要搬运大型、沉重的物体时，往往需要多人以协作搬运的方式来完成。同样，采用机器人代替人类完成上述搬运任务时，当被运输的物体超过了单个机器人的承载能力时，考虑使用多机器人合作搬运将是完成任务的一种有效途径。各个机器人大部分时间是单独进行货物搬运，当有大型货物搬运任务时，多个机器人进行协作搬运。这将大大降低生产成本，提高生产效率。
[0004]目前，在部分特殊应用场合中，特别是大型器械(如动车、飞机等)的生产中也有少量的多机协同搬运的应用，但主要是通过简单的组合和同步控制完成基础的直线、原地旋转等运动。这需要较多的人工提前介入，比如：提前设计编队队形和固定运动轨迹，然后让AGV严格按照设定的运动轨迹运动。这样AGV的运动不够灵活，编队队形固定，并且较多地消耗技术人力资源。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提出协同搬运方法、装置及可读存储介质和电子设备，以提高协同搬运的灵活性和效率。
[0006]本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：
[0007]一种协同搬运方法，该方法包括：
[0008]确定被指派了协同搬运任务的机器人编组的期望队形信息，其中，所述机器人编组包含至少两个移动机器人，所述期望队形信息包含所述机器人编组中的每个移动机器人相对于所述协同搬运任务指定的目标货物的期望相对位置；
[0009]获取所述目标货物的期望搬运轨迹和在期望搬运轨迹上的期望航向；
[0010]利用所述期望队形信息以及所述期望搬运轨迹和所述在期望搬运轨迹上的期望航向，确定所述每个移动机器人在协同搬运过程中的行进方向和行进速度，以使所述目标货物在所述协同搬运过程中的移动轨迹趋近于所述期望搬运轨迹。
[0011]所述确定被指派了协同搬运任务的机器人编组的期望队形信息，包括：
[0012]获取所述目标货物在所述期望队形上的期望位置；
[0013]获取所述每个移动机器人在所述期望队形中的期望位置；
[0014]将所述每个移动机器人在所述期望队形中的期望位置相对于所述目标货物在所述期望队形上的期望位置的相对位置作为所述每个移动机器人相对于所述目标货物的期望相对位置。
[0015]所述利用所述期望队形信息以及所述期望搬运轨迹和所述在期望搬运轨迹上的期望航向，确定所述每个移动机器人在协同搬运过程中的行进方向和行进速度，包括：
[0016]在所述协同搬运过程中，利用所述期望搬运轨迹和所述目标货物的当前真实位置，获取所述目标货物的当前期望速度；
[0017]利用所述在期望搬运轨迹上的期望航向和所述目标货物的当前真实航向，获取所述目标货物的当前期望角速度；
[0018]利用所述机器人编组的期望队形信息和当前真实队形信息，获取所述机器人编组中的所述每个移动机器人在目标货物坐标系下的当前期望速度；
[0019]根据所述目标货物的当前期望速度、所述目标货物的当前期望角速度和所述每个移动机器人在目标货物坐标系下的当前期望速度，获取所述每个移动机器人的当前速度控制量和当前航向控制量。
[0020]所述利用所述期望搬运轨迹和所述目标货物的当前真实位置，获取所述目标货物的当前期望速度，包括：
[0021]根据所述目标货物的当前真实位置和所述期望搬运轨迹，确定所述目标货物的当前期望位置；
[0022]根据所述目标货物的所述当前期望位置和所述目标货物的当前真实位置，计算所述目标货物的当前期望速度。
[0023]当所述期望搬运轨迹为直线轨迹时，所述根据所述目标货物的当前真实位置和所述期望搬运轨迹，确定所述目标货物的当前期望位置，包括：
[0024]构造以所述目标货物的当前真实位置为圆心，以预设半径为半径的当前引导圆；且，
[0025]当所述当前引导圆与所述期望搬运轨迹不相交且所述期望搬运轨迹的终点在当前引导圆外时，连接所述当前引导圆的圆心与所述期望搬运轨迹的起点，若连接线与所述期望搬运轨迹的夹角大于90
°
，则将所述连接线与当前引导圆的交点作为所述目标货物的当前期望位置；若连接线与所述期望搬运轨迹的夹角不大于90
°
，则将所述当前引导圆的圆心到所述期望搬运轨迹上的垂直线与当前引导圆的交点作为所述目标货物的当前期望位置；和/或
[0026]当所述当前引导圆与所述期望搬运轨迹相交且所述期望搬运轨迹的终点在当前引导圆外时，选择距离所述期望搬运轨迹的终点近的交点作为所述目标货物的当前期望位置；和/或
[0027]当所述期望搬运轨迹的终点在当前引导圆内时，将所述期望搬运轨迹的终点作为所述目标货物的当前期望位置。
[0028]当所述期望搬运轨迹为圆弧轨迹时，所述根据所述目标货物的当前真实位置和所
述期望搬运轨迹，确定所述目标货物的当前期望位置，包括：
[0029]构造以所述目标货物的当前真实位置为圆心，以预设半径为半径的当前引导圆；
[0030]若所述当前引导圆与所述圆弧轨迹不相交且所述期望搬运轨迹的终点在当前引导圆外，连接所述圆弧轨迹的圆心与所述目标货物的当前真实位置，将该连接线的延长线与当前引导圆的交点作为所述目标货物的当前期望位置；和/或
[0031]若所述当前引导圆与所述圆弧轨迹相交且所述期望搬运轨迹的终点在当前引导圆外，连接所述目标货物的当前真实位置与所述圆弧轨迹的圆心，则该连接线的延长线在所述圆弧轨迹上的切线与所述当前引导圆相交，在相交的交点中选择距离所述圆弧轨迹的终点近的交点作为所述目标货物的当前期望位置；和/或
[0032]若所述期望搬运轨迹的终点在当前引导圆内，将所述期望搬运轨迹的终点作为所述目标货物的当前期望位置。
[0033]所述利用所述在期望搬运轨迹上的期望航向和所述目标货物的当前真实航向，获取所述目标货物的当前期望角速度，包括：
[0034]在所述期望搬运轨迹上查找与所述目标货物的当前真实位置最近的点，将所述最近的点的期望航向作为所述目标货物的当前期望航向；
[0035]根据所述目标货物的当前真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种协同搬运方法，其特征在于，该方法包括：确定被指派了协同搬运任务的机器人编组的期望队形信息，其中，所述机器人编组包含至少两个移动机器人，所述期望队形信息包含所述机器人编组中的每个移动机器人相对于所述协同搬运任务指定的目标货物的期望相对位置；获取所述目标货物的期望搬运轨迹和在期望搬运轨迹上的期望航向；利用所述期望队形信息以及所述期望搬运轨迹和所述在期望搬运轨迹上的期望航向，确定所述每个移动机器人在协同搬运过程中的行进方向和行进速度，以使所述目标货物在所述协同搬运过程中的移动轨迹趋近于所述期望搬运轨迹。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定被指派了协同搬运任务的机器人编组的期望队形信息，包括：获取所述目标货物在所述期望队形上的期望位置；获取所述每个移动机器人在所述期望队形中的期望位置；将所述每个移动机器人在所述期望队形中的期望位置相对于所述目标货物在所述期望队形上的期望位置的相对位置作为所述每个移动机器人相对于所述目标货物的期望相对位置。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述期望队形信息以及所述期望搬运轨迹和所述在期望搬运轨迹上的期望航向，确定所述每个移动机器人在协同搬运过程中的行进方向和行进速度，包括：在所述协同搬运过程中，利用所述期望搬运轨迹和所述目标货物的当前真实位置，获取所述目标货物的当前期望速度；利用所述在期望搬运轨迹上的期望航向和所述目标货物的当前真实航向，获取所述目标货物的当前期望角速度；利用所述机器人编组的期望队形信息和当前真实队形信息，获取所述机器人编组中的所述每个移动机器人在目标货物坐标系下的当前期望速度；根据所述目标货物的当前期望速度、所述目标货物的当前期望角速度和所述每个移动机器人在目标货物坐标系下的当前期望速度，获取所述每个移动机器人的当前速度控制量和当前航向控制量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述期望搬运轨迹和所述目标货物的当前真实位置，获取所述目标货物的当前期望速度，包括：根据所述目标货物的当前真实位置和所述期望搬运轨迹，确定所述目标货物的当前期望位置；根据所述目标货物的所述当前期望位置和所述目标货物的当前真实位置，计算所述目标货物的当前期望速度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述期望搬运轨迹为直线轨迹时，所述根据所述目标货物的当前真实位置和所述期望搬运轨迹，确定所述目标货物的当前期望位置，包括：构造以所述目标货物的当前真实位置为圆心，以预设半径为半径的当前引导圆；且，当所述当前引导圆与所述期望搬运轨迹不相交且所述期望搬运轨迹的终点在当前引导圆外时，连接所述当前引导圆的圆心与所述期望搬运轨迹的起点，若连接线与所述期望
搬运轨迹的夹角大于90
°
，则将所述连接线与当前引导圆的交点作为所述目标货物的当前期望位置；若连接线与所述期望搬运轨迹的夹角不大于90
°
，则将所述当前引导圆的圆心到所述期望搬运轨迹上的垂直线与当前引导圆的交点作为所述目标货物的当前期望位置；和/或当所述当前引导圆与所述期望搬运轨迹相交且所述期望搬运轨迹的终点在当前引导圆外时，选择距离所述期望搬运轨迹的终点近的交点作为所述目标货物的当前期望位置；和/或当所述期望搬运轨迹的终点在当前引导圆内时，将所述期望搬运轨迹的终点作为所述目标货物的当前期望位置。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述期望搬运轨迹为圆弧轨迹时，所述根据所述目标货物的当前真实位置和所述期望搬运轨迹，确定所述目标货物的当前期望位置，包括：构造以所述目标货物的当前真实位置为圆心，以预设半径为半径的当前引导圆；若所述当前引导圆与所述圆弧轨迹不相交且所述期望搬运轨迹的终点在当前引导圆外，连接所述圆弧轨迹的圆心与所述目标货物的当前真实位置，将该连接线的延长线与当前引导圆的交点作为所述目标货物的当前期望位置；和/或若所述当前引导圆与所述圆弧轨迹相交且所述期望搬运轨迹的终点在当前引导圆外，连接所述目标货物的当前真实位置与所述圆弧轨迹的圆心，则该连接线的延长线在所述圆弧轨迹上的切线与所述当前引导圆相交，在相交的交点中选择距离所述圆弧轨迹的终点近的交点作为所述目标货物的当前期望位置；和/或若所述期望搬运轨迹的终点在当前引导圆内，则将所述期望搬运轨迹的终点作为所述目标货物的当前期望位置。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述在期望搬运轨迹上的期望航向和所述目标货物的当前真实航向，获取所述目标货物的当前期望角速度，包括：在所述期望搬运轨迹上查找与所述目标货物...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑云，
申请(专利权)人：杭州海康机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：