本发明专利技术涉及一种多机械臂协同轨迹规划方法、装置、电子设备及存储介质，其中方法包括：获取机械臂的参数和目标的位置坐标；对所述目标进行聚类以将其分配至每一所述机械臂的操作目标列表中；选取所述机械臂的终止目标和终止姿态；计算对应所述机械臂的运动轨迹；判断所述运动轨迹是否可实现；将所述终止目标归入当前所述机械臂模型的目标列表中；重复上述基于所述目标的计算、运行和归入过程，直到每一所述所述目标列表内所述终止目标的数量最大化，每一所述机械臂依序获得协同轨迹的命令顺序列表。本发明专利技术能够快速获得多种可实现的、无碰撞的多机械臂协同轨迹路径，保障多机械臂协作安全和提高协同效率，还能在苛刻作业环境下保持操作精细。保持操作精细。保持操作精细。
【技术实现步骤摘要】
多机械臂协同轨迹规划方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及机械臂领域，具体涉及一种多机械臂协同轨迹规划方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]在机械臂生产运行中，为了使机械臂的尖端的设备抵达目标点，需要对机械臂进行轨迹路径规划，其难点体现在多自由度控制、碰撞检测和路径优化等方面。而对于多机械臂在同时执行多目标任务时，则存在着更大的挑战。例如，为确保多机械臂能够共同完成任务，它们之间需要进行有效的协调和沟通，而要实现高效的协作，则需要对多个机械臂的控制和规划进行精细的调整和优化。另外，机械臂在执行任务时可能会相互干扰并发生碰撞，对机械臂和环境对可能造成损害，因此多机械臂之间的碰撞检测和避免也是一个需要慎重考虑的重要因素，在设计多机械臂协同任务时必须仔细考虑如何避免碰撞并确保任务的安全性。
[0003]针对上述提到的问题，在申请号为202111368763.8中国专利申请中，公开了一种多机器人在工作区域内的安全协作方法及装置，所述方法包括：获取各个机器人的第一位置坐标信息及第一运动信息；获得作业机械臂以机器人为原点的第二坐标位置及第二运动信息；获得末端坐标位置及末端作业运动信息；基于相邻两个机器人之间的第一位置坐标信息、第一运动信息、末端坐标位置及末端作业运动信息获得第一预测相对距离、第二预测相对距离；进行安全协作的碰撞风险预测处理，获得碰撞预测风险结果；基于碰撞预测风险结果制定对应的协作控制指令进行多机器人安全协作控制。上述技术方案中，所采用的是多个移动机器人在同一工作区域内相互协同进行作业，其在实现通过相邻两个机器人间的各个预测相对距离进行碰撞风险预测时，需要考虑到机械臂在活动范围内与其它物体或机器人发生碰撞或干涉的区域，即机器人的干涉区。在干涉区存在的情况下，路径规划时若要克服干涉区的影响，将会影响到机器人操作的效率和准确性，导致机器人操作的延迟或准确性降低；此外，在一些作业环境条件有限，如操作空间较为狭小的情况下，干涉区还会导致机器人在执行一些精细操作时更为困难。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种多机械臂协同轨迹规划方法、装置、电子设备及存储介质，能够快速获得多种可实现的、无碰撞的多机械臂协同轨迹路径，保障多机械臂协作安全和提高协同效率，同时还能够满足在作业条件有限的情况下保持操作精细的需求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的第一个方面在于，提供如下方案：一种多机械臂协同轨迹规划方法，包括：
[0006]获取机械臂的参数和目标的位置坐标；
[0007]对所述目标进行聚类，根据聚类的结果将所有所述目标分配至每一所述机械臂的操作目标列表中；
[0008]在每一所述操作目标列表中选取某一所述目标作为当前所述机械臂的终止目标，选择当前所述机械臂的终止姿态；
[0009]基于所述终止姿态、所述机械臂的参数和所述终止目标的位置坐标计算对应所述机械臂的运动轨迹；
[0010]基于所述运动轨迹运行对应的所述机械臂，判断所述运动轨迹是否可实现，若是，则保存所述运动轨迹的计算参数；
[0011]基于可实现的所述运动轨迹，将所述终止目标归入当前所述机械臂模型的目标列表中；
[0012]重复上述基于所述目标的计算、运行和归入过程，直到每一所述所述目标列表内所述终止目标的数量最大化，每一所述机械臂依序获得协同轨迹的命令顺序列表；
[0013]所有所述机械臂同时依据其对应的所述命令顺序列表运行，判断任意所述机械臂间是否发生碰撞，若否，则当前所有所述命令顺序列表为可实现的多机械臂协同轨迹。
[0014]进一步的，所述方法还包括：
[0015]构建场景，所述场景的元素包括机械臂、目标和/或环境，每一所述元素具有对应的参数；
[0016]其中，所述机械臂的参数至少包括工作范围和尖端的位置坐标，所述目标的参数包括目标物或目标点的位置坐标，所述环境的参数包括环境物的位置坐标。
[0017]进一步的，所述构建场景还包括：
[0018]设置最小安全距离；
[0019]至少两个所述机械臂的任一所述初始位置坐标的距离不小于所述最小安全距离。
[0020]进一步的，所述对所述目标进行聚类，根据聚类的结果将所有所述目标分配至每一所述机械臂的操作目标列表中，包括：
[0021]判断所述目标是否在所述机械臂的工作范围内，若否，则将该所述目标设为废弃目标并移除；
[0022]计算任一所述目标与所有所述机械臂的尖端的欧式距离；
[0023]对比所有所述欧式距离，将所述目标分配至最小的所述欧式距离所对应机械臂的操作目标列表中；
[0024]重复上述过程，直到将所有所述目标点全部分配给所有所述机械臂。
[0025]进一步的，所述在所述操作列表中选取某一所述目标作为终止目标，包括：
[0026]计算所述机械臂与其对应的所述操作目标列表内每一所述目标的距离；
[0027]选取最小距离对应的所述目标作为当前所述机械臂的终止目标。
[0028]进一步的，所述基于所述运动轨迹运行对应的所述机械臂，判断所述运动轨迹是否可实现，若是，则保存所述运动轨迹的计算参数，包括：
[0029]判断所述运动轨迹的计算是否可完成；
[0030]若否，则将当前的所述目标转移至等待列表中，若是，则基于计算结果运行对应的机械臂；
[0031]基于所述机械臂的运行判断所述运动轨迹是否可实现；
[0032]若是，则保存所述运动轨迹的参数，并修改所述机械臂的下一初始位置坐标为当前所述机械臂运行结束时的位置坐标，若否，则将当前的所述目标转移至等待列表中。
[0033]进一步的，所述重复计算、运行和归入过程直至完成所有所述目标的运行，获得每一所述机械臂对应的目标列表，还包括：
[0034]将所述等待列表内的所述目标放回计算和运行过程，若获得可实现的运动轨迹，则将该所述目标从所述等待列表中移除并归入对应的机械臂的目标列表中；
[0035]重复上述过程直至所述等待列表内剩余的目标无法计算。
[0036]本专利技术的第二个方面在于，提供一种多机械臂协同轨迹规划装置，包括：
[0037]获取模块：用于获取机械臂的参数和目标的位置坐标；
[0038]分配模块：用于对所述目标进行聚类，根据聚类的结果将所有所述目标分配至每一所述机械臂的操作目标列表中；
[0039]选取模块：用于在每一所述操作目标列表中选取某一所述目标作为当前所述机械臂的终止目标，选择当前所述机械臂的终止姿态；
[0040]计算模块：用于基于所述终止姿态、所述机械臂的参数和所述终止目标的位置坐标计算对应所述机械臂的运动轨迹；
[0041]运行模块：用于基于所述运动轨迹运行对应的所述机械臂，判断所述运动轨迹是否可实现，若是，则保存所述运动轨迹的计算参数；
[0042]归入模块：用于基于可实现的所述运动轨迹，将所述终止目标归入当本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多机械臂协同轨迹规划方法，其特征在于，包括：获取机械臂的参数和目标的位置坐标；对所述目标进行聚类，根据聚类的结果将所有所述目标分配至每一所述机械臂的操作目标列表中；在每一所述操作目标列表中选取某一所述目标作为当前所述机械臂的终止目标，选择当前所述机械臂的终止姿态；基于所述终止姿态、所述机械臂的参数和所述终止目标的位置坐标计算对应所述机械臂的运动轨迹；基于所述运动轨迹运行对应的所述机械臂，判断所述运动轨迹是否可实现，若是，则保存所述运动轨迹的计算参数；基于可实现的所述运动轨迹，将所述终止目标归入当前所述机械臂模型的目标列表中；重复上述基于所述目标的计算、运行和归入过程，直到每一所述所述目标列表内所述终止目标的数量最大化，每一所述机械臂依序获得协同轨迹的命令顺序列表；所有所述机械臂同时依据其对应的所述命令顺序列表运行，判断任意所述机械臂间是否发生碰撞，若否，则当前所有所述命令顺序列表为可实现的多机械臂协同轨迹。2.根据权利要求1所述的多机械臂协同轨迹规划方法，其特征在于：所述方法还包括：构建场景，所述场景的元素包括机械臂、目标和/或环境，每一所述元素具有对应的参数；其中，所述机械臂的参数至少包括初始位置坐标、初始姿态和工作范围，其中，所述初始位置坐标包括基座的初始位置坐标、关节的初始位置坐标、尖端的初始位置坐标；所述目标的参数包括目标物或目标点的位置坐标，所述环境的参数包括环境物的位置坐标。3.根据权利要求2所述的多机械臂协同轨迹规划方法，其特征在于：所述构建场景还包括：设置最小安全距离；至少两个所述机械臂的任一所述初始位置坐标的距离不小于所述最小安全距离。4.根据权利要求2或3所述的多机械臂协同轨迹规划方法，其特征在于：所述对所述目标进行聚类，根据聚类的结果将所有所述目标分配至每一所述机械臂的操作目标列表中，包括：判断所述目标是否在所述机械臂的工作范围内，若否，则将该所述目标设为废弃目标并移除；计算任一所述目标与所有所述机械臂的初始位置间的欧式距离；对比所有所述欧式距离，将所述目标分配至最小的所述欧式距离所对应机械臂的操作目标列表中；重复上述过程，直到将所有所述目标点全部分配给所有所述机械臂。5.根据权利要求1所述的多机械臂协同轨迹规划方法，其特征在于：所述在所述操作列表中选取某一所述目标作为终止目标，包括：计算所述机械臂与其对应的所述操作目标列表内每一所述目标的距离；选取最小距离对应的所述目标作为当前所述机械臂的终止目标。
6.根据权利要求1所述的多机械臂协...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，张真，秦敏轩，李曼，梁彦龙，高秀斌，
申请(专利权)人：南京云创大数据科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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