作业机器人的控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:36525592 阅读:25 留言:0更新日期:2023-02-01 16:04
本发明专利技术涉及人工智能技术领域,公开了一种作业机器人的控制方法、装置、设备及存储介质。作业机器人的作业组件上安装有力传感器,该控制方法包括:当作业机器人利用设置的运动轨迹完成一轮墙面作业时,根据力传感器反馈的力信息,对作业组件进行与墙面的接触力调节、以及运行速度的变增益调节,得到调节结果;根据调节结果,更新运动轨迹的设置,并利用更新后的运动轨迹,控制作业机器人执行下一轮的墙面作业操作。本发明专利技术提升了作业机器人对墙面作业操作时的作用力度均匀性,提升了墙面作业的施工可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
作业机器人的控制方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及人工智能
,尤其涉及一种作业机器人的控制方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着人工智能技术的发展,使得机器人在各个领域得到广泛的应用,在建筑行业采用机器人代替人工执行一些高危高劳动力的相关工作,比如在墙面作业中,通过机器人代替人工执行一些建筑工作,使得对作业员工的安全保障提升,避免事故发生。
[0003]目标墙面滚涂方式使用范围最广的是由人工手持滚筒、排刷等装修工具进行施工,其次是在协作机械臂末端安装弹簧加滚筒装置,然后由机械臂按照特定轨迹进行施工,其中弹簧用来提供施工时需要的对墙面的压力,但是在吊篮类的建筑施工设备,尤其是自动化的吊篮类建筑作业机器人中,由于吊篮无法保证与墙面的绝对平行,通常会存在偏角,这个偏角会导致滚涂过程中弹簧提供的压力发生变化,从而导致涂料涂抹不均匀,有时甚至会出现滚筒脱离墙面的情况,从而使得涂料无法涂抹到墙面。即现有墙面滚涂方法中对机器人滚涂装置的控制存在滚涂力度不均,使得涂料涂抹不均匀的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于解决现有墙面滚涂方法中对机器人滚涂装置的控制存在滚涂力度不均,使得涂料涂抹不均匀的技术问题。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种作业机器人的控制方法,所述作业机器人的作业组件上安装有力传感器,所述控制方法包括:当所述作业机器人利用设置的运动轨迹完成一轮墙面作业时,根据所述力传感器反馈的力信息,对所述作业组件进行与墙面的接触力调节、以及运行速度的变增益调节,得到调节结果;根据所述调节结果,更新所述运动轨迹的设置,并利用更新后的运动轨迹,控制所述作业机器人执行下一轮的墙面作业操作。
[0006]可选的,在本专利技术第一方面的第一种实现方式中,所述根据所述力传感器反馈的力信息,对所述作业组件进行与墙面的接触力调节、以及运行速度的变增益调节,得到调节结果包括:计算所述力传感器反馈的力信息与预置期望恒力值之间的力值差;根据所述力值差,计算所述作业组件的应力位移,以及根据所述力值差,计算所述作业组件的速度增益值;根据所述应力位移,调节所述作业组件与墙面的接触力、以及根据所述速度增益值,调节所述作业组件的运行速度,得到调节结果。
[0007]可选的,在本专利技术第一方面的第二种实现方式中,所述根据所述力值差,计算所述作业组件的应力位移包括:利用变换后的预置阻抗控制模型,对所述力值差进行二阶低通滤波,得到所述作业组件相对于预置初始轨迹的应力位移。
[0008]可选的,在本专利技术第一方面的第三种实现方式中,在所述利用变换后的预置阻抗控制模型,对所述力值差进行二阶低通滤波,得到所述作业组件相对于预置初始轨迹的应力位移之前,还包括:获取理想阻抗控制模型,并对所述理想阻抗控制模型进行拉普拉斯变
换,得到所述应力位移相对于所述力值差之间传递关系的复变函数;将所述复变函数转化为述应力位移对所述力值差的二阶低通滤波器,并对所述二阶低通滤波器按照设置的关键系数值进行赋值,得到变换后的阻抗控制模型。
[0009]可选的,在本专利技术第一方面的第四种实现方式中,所述作业机器人包括机械臂,所述作业组件安装于所述机械臂的末端,所述利用更新后的运动轨迹,控制所述作业机器人执行下一轮的墙面作业操作包括:对更新后的运动轨迹进行逆解,得到所述机械臂执行所述新的运动轨迹对应的关节角度;根据所述关节角度,控制所述作业组件按照所述新的运动轨迹执行下一轮的墙面作业操作。
[0010]可选的,在本专利技术第一方面的第五种实现方式中,所述计算所述力传感器反馈的力信息与预置期望恒力值之间的力值差包括:根据所述力传感器反馈的力信息,确定所述作业组件作用在所述墙面上的第一力值向量;确定预置期望恒力值所处的目标坐标系,并确定预置期望恒力值在所述目标坐标系下的第二力值向量;对所述第一力值向量和所述第二力值向量进行坐标对齐,并计算坐标对齐后第一力值向量和第二力值向量之间的差值,得到对应的力值差。
[0011]可选的,在本专利技术第一方面的第六种实现方式中,若所述目标坐标系为所述作业组件所在坐标系,则将所述目标坐标系的预置坐标轴设置为墙面面由外朝内的法向量,并将所述第二力向量的方向设置为预置坐标轴方向。
[0012]本专利技术第二方面提供了一种作业机器人的控制装置,所述作业机器人的作业组件上安装有力传感器,所述控制方法包括:调节模块,用于当所述作业机器人利用设置的运动轨迹完成一轮墙面作业时,根据所述力传感器反馈的力信息,对所述作业组件进行与墙面的接触力调节、以及运行速度的变增益调节,得到调节结果;控制模块,用于根据所述调节结果,更新所述运动轨迹的设置,并利用更新后的运动轨迹,控制所述作业机器人执行下一轮的墙面作业操作。
[0013]可选的,在本专利技术第二方面的第一种实现方式中,所述调节模块包括:第一计算单元,用于计算所述力传感器反馈的力信息与预置期望恒力值之间的力值差;第二计算单元,用于根据所述力值差,计算所述作业组件的应力位移,以及根据所述力值差,计算所述作业组件的速度增益值;调节单元,用于根据所述应力位移,调节所述作业组件与墙面的接触力、以及根据所述速度增益值,调节所述作业组件的运行速度,得到调节结果。
[0014]可选的,在本专利技术第二方面的第二种实现方式中,所述第二计算单元还用于:利用变换后的预置阻抗控制模型,对所述力值差进行二阶低通滤波,得到所述作业组件相对于预置初始轨迹的应力位移。
[0015]可选的,在本专利技术第二方面的第三种实现方式中,所述第二计算单元还用于:获取理想阻抗控制模型,并对所述理想阻抗控制模型进行拉普拉斯变换,得到所述应力位移相对于所述力值差之间传递关系的复变函数;将所述复变函数转化为述应力位移对所述力值差的二阶低通滤波器,并对所述二阶低通滤波器按照设置的关键系数值进行赋值,得到变换后的阻抗控制模型。
[0016]可选的,在本专利技术第二方面的第四种实现方式中,所述作业机器人包括机械臂,所述作业组件安装于所述机械臂的末端,所述控制模块包括:逆解单元,用于对更新后的运动轨迹进行逆解,得到所述机械臂执行所述新的运动轨迹对应的关节角度;控制单元,用于根
据所述关节角度,控制所述作业组件按照所述新的运动轨迹执行下一轮的墙面作业操作。
[0017]可选的,在本专利技术第二方面的第五种实现方式中,所述第一计算单元还用于:根据所述力传感器反馈的力信息,确定所述作业组件作用在所述墙面上的第一力值向量;确定预置期望恒力值所处的目标坐标系,并确定预置期望恒力值在所述目标坐标系下的第二力值向量;对所述第一力值向量和所述第二力值向量进行坐标对齐,并计算坐标对齐后第一力值向量和第二力值向量之间的差值,得到对应的力值差。
[0018]可选的,在本专利技术第二方面的第六种实现方式中,若所述目标坐标系为所述作业组件所在坐标系,则将所述目标坐标系的预置坐标轴设置为墙面面由外朝内的法向量,并将所述第二力向量的方向设置为预置坐标轴方向。
[0019]本专利技术第三方面本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于作业机器人的控制方法,其特征在于,所述作业机器人的作业组件上安装有力传感器,所述控制方法包括:当所述作业机器人利用设置的运动轨迹完成一轮墙面作业时,根据所述力传感器反馈的力信息,对所述作业组件进行与墙面的接触力调节、以及运行速度的变增益调节,得到调节结果;根据所述调节结果,更新所述运动轨迹的设置,并利用更新后的运动轨迹,控制所述作业机器人执行下一轮的墙面作业操作。2.根据权利要求1所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述根据所述力传感器反馈的力信息,对所述作业组件进行与墙面的接触力调节、以及运行速度的变增益调节,得到调节结果包括:计算所述力传感器反馈的力信息与预置期望恒力值之间的力值差;根据所述力值差,计算所述作业组件的应力位移,以及根据所述力值差,计算所述作业组件的速度增益值;根据所述应力位移,调节所述作业组件与墙面的接触力、以及根据所述速度增益值,调节所述作业组件的运行速度,得到调节结果。3.根据权利要求2所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述根据所述力值差,计算所述作业组件的应力位移包括:利用变换后的预置阻抗控制模型,对所述力值差进行二阶低通滤波,得到所述作业组件相对于预置初始轨迹的应力位移。4.根据权利要求3所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,在所述利用变换后的预置阻抗控制模型,对所述力值差进行二阶低通滤波,得到所述作业组件相对于预置初始轨迹的应力位移之前,还包括:获取理想阻抗控制模型,并对所述理想阻抗控制模型进行拉普拉斯变换,得到所述应力位移相对于所述力值差之间传递关系的复变函数;将所述复变函数转化为述应力位移对所述力值差的二阶低通滤波器,并对所述二阶低通滤波器按照设置的关键系数值进行赋值,得到变换后的阻抗控制模型。5.根据权利要求2所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述作业机器人包括机械臂,所述作业组件安装于所述机械臂的末端,所述利用更新后的运动轨迹,控制所述作业机器人执行下一轮的墙面作业操作包括:对更新后的运动轨...

【专利技术属性】
技术研发人员:付建超谢金台李敏向星灿魏朝杰史攀峰
申请(专利权)人:广东博智林机器人有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1