【技术实现步骤摘要】
一种非结构化环境中双臂机器人协同避碰规划优化方法
[0001]本专利技术涉及机器人
，特别是涉及一种非结构化环境中双臂机器人协同避碰规划优化方法。
技术介绍
[0002]随着双臂机器人在灵巧操作任务中逐渐被广泛应用，双臂机器人在非结构化未知环境和复杂安全约束和任务约束下完成灵巧操作任务，成为提升机器人协作水平的必须满足的需求。受人类双臂灵巧操作运动机制启发，相关技术人员提出采用视觉三维重建和并行全局运动规划方法使双臂机器人具备双臂安全协作能力。然而，目前相关方法面临对非结构化的未知环境难以避碰规划、双臂操作规划难以兼顾优化效率和轨迹最优性等关键问题，无法在实际双臂协作任务中的得到广泛应用。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是提供一种非结构化环境中双臂机器人协同避碰规划优化方法，提高了双臂机器人在完成灵巧协同操作任务时的安全性和工作效率。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术第一方面提供了一种非结构化环境中双臂机器人协同避碰规划优化方法，
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非结构化环境中双臂机器人协同避碰规划优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤101，获取机器人环境信息、目标信息及所述机器人的当前状态；步骤102，根据当前环境的三维点云信息，进行环境三维建模并对所述模型进行预处理；步骤103，根据所述预处理环境模型，采用基于扫掠球体法建立约束环境中的机器人协同操作的安全包络，采用计算图形学算法获得所述安全包络间的距离；步骤104，根据不同的双臂机器人操作任务需求和目标，建立任务约束的数学模型，构建非结构环境下双臂机器人协同操作的非线性约束优化问题；步骤105，针对所述非线性约束优化问题，采用基于增广拉格朗日方法的并行差分动态规划方法优化所述无碰撞双臂操作运动轨迹，获得满足无碰撞和任务需求的双臂操作最优轨迹；步骤106，将所述双臂操作最优轨迹应用于所述机器人操作任务。2.根据权利要求1所述的一种非结构化环境中双臂机器人协同避碰规划优化方法，其特征在于，所述步骤101中的机器人环境信息为深度相机获取的三维点云图像；所述目标信息为操作对象确定的或靶标标记的双臂机械臂末端效应器位姿；所述机器人的当前状态包括双臂机器人各关节角度和角速度，以及机器人在世界坐标系下的位姿。3.根据权利要求1所述的一种非结构化环境中双臂机器人协同避碰规划优化方法，其特征在于，所述步骤102进一步包括：通过基于深度相机多视角采集环境空间三维点云信息，实现点云全局匹配和三维环境建模，并根据坐标映射关系将所述环境模型转换至机器人世界坐标系；采用滤波算法对所述环境模型进行降噪和去除孤立区域，利用Hough变换实现对所述环境模型的平面语义分割，并通过将所述分割平面重构为平面几何图形实现对安全操作区域边界的几何参数表征。4.根据权利要求1所述的一种非结构化环境中双臂机器人协同避碰规划优化方法，其特征在于，所述步骤103进一步包括：将机器人各连杆抽象为线段扫掠球体，得到线段和球体的闵可夫斯基和；基于受限空间环境安全区域边界的结合重构参数，构建平面点云的三角形扫掠球体，得到三角形和球体的闵可夫斯基和，实现受限环境下机器人协作空间的安全包络。5.根据权利要求1所述的一种非结构化环境中双臂机器人...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：北京凡川智能机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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