【技术实现步骤摘要】
本申请涉及自动控制智能应用，特别是涉及一种机器人集群协作控制方法、系统、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
技术介绍
1、机器人是一种能够执行各种任务的自动化设备或系统。它可以通过程序控制和传感器反馈来感知环境、做出决策并执行动作。机器人可以具有不同的形态和功能，包括工业机器人、服务机器人、医疗机器人、军事机器人等。机器人的应用非常广泛，涵盖了许多领域。以下是一些常见的机器人应用示例：工业自动化、服务与助理、农业与农业、医疗与护理、教育与娱乐、探索与救援、科学研究与探索。机器人的应用还在不断扩展和创新，随着人工智能、感知技术和机器学习的发展，机器人在各个领域的应用将更加广泛和智能化。
2、随着生产力的发展，对机器人能够提供的生产力复杂度提出了更高的要求，因此机器人集群得到了重要的应用。机器人集群是指由多个机器人组成的群体或团队，它们可以协同工作、相互通信和共享信息。机器人集群能够提高生产效率和生产力、增强灵活性和适应性、还可以可以通过相互通信和协作来实现复杂的任务和合作行为。它们可以共享信息、协调动作和分工合作，从而实现更高级别的任务完成。机器人集群可以通过分摊成本和风险来降低单个机器人系统的投资和风险。相比于一个大型、高成本的机器人系统，多个小型、低成本的机器人可以更经济和可行。
3、相关技术中，机器人集群控制通常通过在机器人集群中建立通信关系，从而实现各级机器人的接力控制。具体地，通常将任务目标拆分至每一级机器人进行独立完成，通过完成后接力传递的方式实现完整的处理流程。
4、然而，目前
5、采用分块独立计算的方式实现集群的控制，对控制指令的运算要求高，容易导致协作结果不理想。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够将独立的机器人联合为整体进行集群的运动学计算，从而提高运动控制的精确度的一种机器人集群协作控制方法、系统、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
2、第一方面，本申请提供了一种机器人集群协作控制方法。所述方法包括：
3、分别获取独立状态下个体机器人的自由度信息，基于所述自由度信息确定所述个体机器人对应的个体运动结构模型；
4、根据目标作业任务的流程次序确定所述个体机器人之间的次序关系，并确定相邻的所述个体机器人之间的接驳点参数；
5、基于所述接驳点参数对应的接驳点以及所述个体机器人之间的位置关系，在统一的空间坐标系内将所述个体运动结构模型连接，得到集群运动控制模型，所述集群运动结构模型包括与所述个体机器人对应的子运动单元，还包括用于限制所述子运动单元之间运动关系的关联约束信息；
6、在所述空间坐标系中确定与所述目标作业任务对应的阶段检验点，基于所述集群运动控制模型逆向解算所述阶段检验点，得到与机器人集群对应的协作控制指令；
7、以所述接驳点为分界点，将所述协作控制指令划分并映射至不同的所述子运动单元，并将划分后的所述协作控制指令分发至相关联的所述个体机器人。
8、在其中一个实施例中，所述分别获取独立状态下个体机器人的自由度信息，基于所述自由度信息确定所述个体机器人对应的个体运动结构模型包括：
9、分别获取所述个体机器人的所述自由度信息，基于所述自由度信息得到与所述个体机器人对应的个体运动模拟结果；
10、基于所述个体运动模拟结果得到与所述个体机器人对应的个体运动结构模型。
11、在其中一个实施例中，所述根据目标作业任务的流程次序确定所述个体机器人之间的次序关系，并确定相邻的所述个体机器人之间的接驳点参数包括：
12、基于所述个体运动模型得到相邻的两个所述个体机器人之间的接驳约束空间；
13、以预设的采样密度在所述接驳约束空间内确定若干个采样点；
14、遍历计算每个所述采样点的接驳资源量，以所述接驳资源量最小值的所述采样点作为所述接驳点。
15、在其中一个实施例中，所述遍历计算每个所述采样点的接驳资源量，以所述接驳资源量最小值的所述采样点作为所述接驳点包括：
16、确定当前接驳资源量的计算基准，所述计算基准包括时间消耗量、能源消耗量、流程延误量中的一种或多种；
17、基于所述计算基准进行遍历计算，得到所述接驳资源量。
18、在其中一个实施例中，所述在所述空间坐标系中确定与所述目标作业任务对应的阶段检验点，基于所述集群运动控制模型逆向解算所述阶段检验点，得到与机器人集群对应的协作控制指令包括：
19、根据所述个体机器人的数量确定所述集群运动控制模型的复杂度；
20、在逆向解算所述阶段检验点中，在所述集群运动控制模型中设定误差量，所述误差量与所述复杂度呈正相关。
21、在其中一个实施例中，所述关联约束信息包括：碰撞约束、干涉约束、联动约束、工序规范约束中的一种或多种。
22、第二方面，本申请还提供了一种机器人集群协作控制系统。所述系统包括：
23、个体模型模块，用于分别获取独立状态下个体机器人的自由度信息，基于所述自由度信息确定所述个体机器人对应的个体运动结构模型；
24、接驳点计算模块，用于根据目标作业任务的流程次序确定所述个体机器人之间的次序关系，并确定相邻的所述个体机器人之间的接驳点参数；
25、集群模型搭建模块，用于基于所述接驳点参数对应的接驳点以及所述个体机器人之间的位置关系，在统一的空间坐标系内将所述个体运动结构模型连接，得到集群运动控制模型，所述集群运动结构模型包括与所述个体机器人对应的子运动单元，还包括用于限制所述子运动单元之间运动关系的关联约束信息；
26、协作控制指令模块，用于在所述空间坐标系中确定与所述目标作业任务对应的阶段检验点，基于所述集群运动控制模型逆向解算所述阶段检验点，得到与机器人集群对应的协作控制指令；
27、指令分割模块，用于以所述接驳点为分界点，将所述协作控制指令划分并映射至不同的所述子运动单元，并将划分后的所述协作控制指令分发至相关联的所述个体机器人。
28、在其中一个实施例中，所述个体模型模块包括：
29、运动模拟模块，用于分别获取所述个体机器人的所述自由度信息，基于所述自由度信息得到与所述个体机器人对应的个体运动模拟结果；
30、模型搭建模块，用于基于所述个体运动模拟结果得到与所述个体机器人对应的个体运动结构模型。
31、在其中一个实施例中，所述接驳点计算模块包括：
32、接驳约束空间模块，用于基于所述个体运动模型得到相邻的两个所述个体机器人之间的接驳约束空间；
33、采样点模块，用于以预设的采样密度在所述接驳约束空间内确定若干个采样点；
34、接驳资源计算模块，用于遍历计算每个所述采样点的接驳资源量，以所述接驳资源量最小值的所述采样点作为所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机器人集群协作控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别获取独立状态下个体机器人的自由度信息，基于所述自由度信息确定所述个体机器人对应的个体运动结构模型包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标作业任务的流程次序确定所述个体机器人之间的次序关系，并确定相邻的所述个体机器人之间的接驳点参数包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述遍历计算每个所述采样点的接驳资源量，以所述接驳资源量最小值的所述采样点作为所述接驳点包括：
5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述在所述空间坐标系中确定与所述目标作业任务对应的阶段检验点，基于所述集群运动控制模型逆向解算所述阶段检验点，得到与机器人集群对应的协作控制指令包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关联约束信息包括：碰撞约束、干涉约束、联动约束、工序规范约束中的一种或多种。
7.一种机器人集群协作控制系统，其特征在于，所述系统包括：
8.一种计算
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种机器人集群协作控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别获取独立状态下个体机器人的自由度信息，基于所述自由度信息确定所述个体机器人对应的个体运动结构模型包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标作业任务的流程次序确定所述个体机器人之间的次序关系，并确定相邻的所述个体机器人之间的接驳点参数包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述遍历计算每个所述采样点的接驳资源量，以所述接驳资源量最小值的所述采样点作为所述接驳点包括：
5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述在所述空间坐标系中确定与所述目标作业任务对应的阶段检验点，基于所述集群运动控制模型逆向解算所述阶段...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文强，李永政，李昊翔，
申请(专利权)人：山东正方智能机器人产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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