【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人，具体涉及一种智能机器人精准移动及抓取方法。
技术介绍
1、现有的agv小车通过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道粘贴在地板上。无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的信息进行移动与动作。常规的导航方式通过agv小车在移动过程中摄像头拍摄地面纹理进行自动建图，再将在运行过程中获取的地面纹理信息，与自建地图中的纹理图像进行配准对比，以此估计agv小车当前位姿，实现agv小车的定位。硬件上需要下视摄像头，补光灯和遮光罩等来支持该种导航方式的实现。而当需要对物料进行搬运时，现有agv小车缺乏对机械夹爪的引导架构。
2、为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种移动机器人重定位方法及移动机器人[202110135459.2]，其包括：s1、获取移动机器人的当前时间帧的激光数据，基于已经构建的全局地图和当前时间帧的激光数据，应用蒙特卡罗定位算法获得当前时间帧的最佳位姿估计；s2、根据当前时间帧的最佳位姿估计计算当前时间帧全局定位置信度；s3、当前时间帧的全局定位置信度低于一定阈值时，通过移动机器人的超宽带模块所获得的相对于充电桩的距离信息和惯性测量单元所获得的航向角信息，在已经构建的全局地图计算移动机器人可能的位置范围；以及s4、在相应的位置范围内再次应用蒙特卡罗定位算法实现移动机器人的快速重定位。
3、上述方案在一定程度上解决了机器人移动定位的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如缺乏抓取引导架构等问题
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，引导夹爪准确定位的智能机器人精准移动及抓取方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种智能机器人精准移动及抓取方法，包括如下步骤：
3、s1：构建全局地图；
4、s2：机器人进行自身定位；
5、s3：规划机器人移动路径；
6、s4：对机器人进行运动控制；
7、s5：感知周围环境；
8、s6：进行抓取规划；
9、s7：执行抓取方案。
10、在上述的智能机器人精准移动及抓取方法中，步骤s1-s5包括如下步骤：
11、s11：上位机与机器人进行通信，利用激光slam采集环境信息并构建三维地图；
12、s12：上位机确定机器人移动目标点，利用rrt算法进行路径规划；
13、s13：若机器人在移动过程中遇到未知障碍物，则由激光雷达检测并利用动态窗口法进行局部避障，否则进入步骤s4；
14、s14：上位机检测机器人位置以及移动速度并判断其是否到达移动目标点，若到达目标点则止停，否则返回步骤s2。
15、在上述的智能机器人精准移动及抓取方法中，步骤s6-s7包括如下步骤：
16、s61：确定机器人夹爪参数，选择若干组位姿数据；
17、s62：利用三维立体平移模型绘制传感器终端执行器的实际位姿数据；
18、s63：根据遗传算法计算各关节变量的补偿值，将修正后的补偿值导入传感器控制终端，得到实际位姿误差数据；
19、s64：利用位姿误差数据修正求解，并将误差值作为遗传算法参数进行复制变异生成新参数，直至实际位置与目标位置误差小于阈值；
20、s65：根据传感器终端执行器得到的理论位姿数据，计算出对应的运动关节变量，将运动关节变量作为控制量导入ndi系统测量出实际位姿与理疗位姿间的误差。
21、在上述的智能机器人精准移动及抓取方法中，步骤s1-s7中的机器人包括移动主体，移动主体上安装有抓取主体，移动主体以及抓取主体上分别设置有传感元件，抓取主体配备有多向夹紧机构。
22、在上述的智能机器人精准移动及抓取方法中，抓取主体包括通过伺服电机转动安装在移动主体上端的抓取基座，抓取基座上安装有若干依次转动连接的抓取力臂且相邻抓取力臂之间安装有伺服电机，多向夹紧机构安装在末端抓取力臂的端头处，传感元件布置在相邻抓取力臂转动连接处以及多向夹紧机构上。
23、在上述的智能机器人精准移动及抓取方法中，多向夹紧机构包括夹紧基座以及与夹紧基座滑动连接的夹紧框架，夹紧框架之间转动安装有至少两组夹紧框条，夹紧框条上分别安装有锁紧组件，夹紧框条两端与夹紧框架之间设置有翻转组件。
24、在上述的智能机器人精准移动及抓取方法中，夹紧基座与夹紧框架通过齿轮齿条啮合传动，齿轮齿条与滑动电机传动连接，滑动电机安装在末端抓取力臂内，夹紧框架与抓取力臂之间设有与齿轮齿条联动的自适应加强组件；自适应加强组件包括滑动安装在抓取力臂内的加强块体，加强块体通过变速齿轮组与齿轮齿条啮合传动。
25、在上述的智能机器人精准移动及抓取方法中，夹紧框条包括与夹紧基座滑动连接的横框以及垂直固定在横框两端的纵框，纵框通过升降丝杠传动连接有翻转基座，翻转组件安装在翻转基座与夹紧框条之间；翻转组件包括安装在翻转基座上的翻转电机，翻转电机通过电动离合器与夹紧框条啮合传动。
26、在上述的智能机器人精准移动及抓取方法中，锁紧组件包括安装在夹紧框条中部以及两侧的锁紧压条，锁紧压条分别通过铰接支架与安装在夹紧框条上的电动伸缩杆传动连接。
27、在上述的智能机器人精准移动及抓取方法中，移动主体下端安装有由轮毂电机驱动的移动轮，移动主体上端设置有位于抓取主体一侧的承载平台，传感元件沿移动主体周向分布。
28、与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：在现有的机器人移动规划的基础上引入夹爪运动规划，从而满足agv小车移动以及货物搬运引导需求；利用遗传算法分析夹爪实际运动误差，从而提高其抓取运动时精度；多向夹紧机构对于货物进行多向夹紧固定，从而适应不同仓储状态下货物的移送搬运。
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1.一种智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的步骤S1-S5包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的步骤S6-S7包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的步骤S1-S7中的机器人包括移动主体(1)，所述的移动主体(1)上安装有抓取主体(2)，所述的移动主体(1)以及抓取主体(2)上分别设置有传感元件，所述的抓取主体(2)配备有多向夹紧机构(3)。
5.根据权利要求4所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的抓取主体(2)包括通过伺服电机转动安装在移动主体(1)上端的抓取基座(21)，所述的抓取基座(21)上安装有若干依次转动连接的抓取力臂(22)且相邻抓取力臂(22)之间安装有伺服电机，所述的多向夹紧机构(3)安装在末端抓取力臂(22)的端头处，所述的传感元件布置在相邻抓取力臂(22)转动连接处以及多向夹紧机构(3)上。
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7.根据权利要求6所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的夹紧基座(31)与夹紧框架(32)通过齿轮齿条(34)啮合传动，所述的齿轮齿条(34)与滑动电机(36)传动连接，所述的滑动电机(36)安装在末端抓取力臂(22)内，所述的夹紧框架(32)与抓取力臂(22)之间设有与齿轮齿条(34)联动的自适应加强组件；所述的自适应加强组件包括滑动安装在抓取力臂(22)内的加强块体(35)，所述的加强块体(35)通过变速齿轮组(36)与齿轮齿条(34)啮合传动。
8.根据权利要求6所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的夹紧框条(33)包括与夹紧基座(31)滑动连接的横框(331)以及垂直固定在横框(331)两端的纵框(332)，所述的纵框(332)通过升降丝杠(333)传动连接有翻转基座(334)，所述的翻转组件(5)安装在翻转基座(334)与夹紧框条(33)之间；所述的翻转组件(5)包括安装在翻转基座(334)上的翻转电机(51)，所述的翻转电机(51)通过电动离合器(52)与夹紧框条(33)啮合传动。
9.根据权利要求6所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的锁紧组件(4)包括安装在夹紧框条(33)中部以及两侧的锁紧压条(41)，所述的锁紧压条(41)分别通过铰接支架(42)与安装在夹紧框条(33)上的电动伸缩杆(43)传动连接。
10.根据权利要求4所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的移动主体(1)下端安装有由轮毂电机驱动的移动轮(11)，所述的移动主体(1)上端设置有位于抓取主体(2)一侧的承载平台(12)，所述的传感元件沿移动主体(1)周向分布。
...【技术特征摘要】
1.一种智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的步骤s1-s5包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的步骤s6-s7包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的步骤s1-s7中的机器人包括移动主体(1)，所述的移动主体(1)上安装有抓取主体(2)，所述的移动主体(1)以及抓取主体(2)上分别设置有传感元件，所述的抓取主体(2)配备有多向夹紧机构(3)。
5.根据权利要求4所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的抓取主体(2)包括通过伺服电机转动安装在移动主体(1)上端的抓取基座(21)，所述的抓取基座(21)上安装有若干依次转动连接的抓取力臂(22)且相邻抓取力臂(22)之间安装有伺服电机，所述的多向夹紧机构(3)安装在末端抓取力臂(22)的端头处，所述的传感元件布置在相邻抓取力臂(22)转动连接处以及多向夹紧机构(3)上。
6.根据权利要求5所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征在于，所述的多向夹紧机构(3)包括夹紧基座(31)以及与夹紧基座(31)滑动连接的夹紧框架(32)，所述的夹紧框架(32)之间转动安装有至少两组夹紧框条(33)，所述的夹紧框条(33)上分别安装有锁紧组件(4)，所述的夹紧框条(33)两端与夹紧框架(32)之间设置有翻转组件(5)。
7.根据权利要求6所述的智能机器人精准移动及抓取方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡海强，连笠欧，王子奇，韩玮，解斐，
申请(专利权)人：中建材智能自动化研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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