【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业机器人，尤其涉及一种基于多臂协同的机械臂组合装置。
技术介绍
1、多臂协同技术是指在同一工作环境中部署多个机械臂，并通过高级的控制系统使它们能够相互协作，共同完成复杂的任务。这种技术的应用可以追溯到需要多个操作员协同工作的场景，如在复杂的制造环境中，多个操作员需要协调动作来完成组装任务。随着自动化技术的发展，多臂协同技术逐渐被应用于自动化生产线，以提高生产效率和灵活性。
2、公开号为cn108478189a的专利文献公开了一种基于脑电信号的人体外骨骼机械臂控制系统及方法。该系统包括数据采集单元、数据处理单元和主控单元，当第一单元采集的数据发送给第二单元后，第二单元对数据处理后发送给第三单元，主控制器将信号转换成控制信息，对机械臂进行控制动作。采用自发脑电、眨眼信号以及位置偏移多模式共同对机械臂进行控制。
3、由此可见，所述基于脑电信号的人体外骨骼机械臂控制系统及方法存在下问题：人体外骨骼机械臂控制系统脑中电信号的稳定性以及系统的适应性可能会出现稳定性差和适应性差，从而导致降低效率。
技术实现思路
1、为此，本专利技术提供一种基于多臂协同的机械臂组合装置。解决了效率低、稳定性差、适应性弱和不能实现自动化的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种基于多臂协同的机械臂组合装置，该装置包括：视觉识别定位模块、指令生成规划模块和机械臂执行模块，其中，
3、所述视觉识别定位模块，用以获取包含若干待抓取模块和机械臂的实时图像
4、所述指令生成规划模块，与所述视觉识别定位模块连接，根据所述待抓取模块的空间位置信息和所述机械臂的实时状态以及目标位置，规划机械臂的运动路径，生成运动指令，通过真空吸嘴对该待抓取模块进行吸取，吸取完成后形成生成指令，使用所述真空吸嘴将待抓取模块从所述实时位置移动到所述目标位置；
5、所述机械臂执行模块，与所述指令生成规划模块连接，用以接收所述运动指令和所述吸取指令并进行解析，根据解析后的指令调整所述机械臂的实时状态，通过调整完后的实时状态，使用所述真空吸嘴将待抓取模块从所述实时位置移动到所述目标位置。
6、进一步地，所述视觉识别定位模块包括图像采集单元、图像处理单元和位置计算单元，其中，
7、所述图像采集单元，用于捕获包含所述待抓取模块和所述机械臂的实时图像；
8、所述图像处理单元，与所述图像采集连接，根据所述实时图像进行处理以得到第一处理结果；
9、所述位置计算单元，与所述图像处理单元连接，根据所述第一处理结果，计算所述待抓取模块的空间位置信息。
10、进一步地，所述图像处理单元包括图像预处理子单元、特征提取子单元和物体识别子单元，其中，
11、所述图像预处理子单元，用于对实时图像进行去噪、锐化、对比度增强、颜色校正的处理；
12、所述特征提取单元，与所述图像预处理子单元连接，根据所述图像预处理子单元的结果提取图像中的特征以得到特征结果；
13、所述物体识别子单元，与所述特征检测子单元连接，根据所述特征结果识别图像中的所述待抓取模块。
14、进一步地，所述位置计算单元包括坐标转换子单元、深度估计子单元和位置计算子单元，其中，
15、所述坐标转换子单元，将图像坐标转换为世界坐标；
16、所述深度计算子单元，计算待抓取模块与所述摄像头的距离；
17、所述位置计算子单元，与所述坐标转换子单元和所述深度计算子单元连接，根据转换后的所述世界坐标和所述深度计算子单元的结果，计算任意所述待抓取模块在三维空间中的具体位置。
18、进一步地，所述指令生成规划模块包括路径规划单元、逆运动学求解单元和指令生成单元，其中，
19、所述路径规划单元，根据所述待抓取模块的空间位置信息和所述机械臂的实时状态以及目标位置，规划从所述机械臂需要将待抓取模块移动到的目标位置以得到规划结果；
20、所述逆运动学求解单元，与所述路径规划单元连接，根据所述规划结果计算所述机械臂达到所述待抓取模块的关节角度以得到第一计算结果；
21、所述指令生成单元，与所述运动学求解单元连接，根据所述第一计算结果转换为所述机械臂理解的指令格式。
22、进一步地，所述路径规划单元包括路径计算子单元、碰撞检测子单元、运动学可行性子单元、路径平滑调整子单元和路径验证优化子单元，其中，
23、所述路径计算子单元，用于计算出一条从所述当前位置到目标位置的路径。
24、所述避障检测子单元，与所述路径计算子单元连接，用于检测所述路径规划过程中可能遇到的障碍物；
25、所述运动学可行性子单元，与所述路径探索子单元连接，验证所述路径计算子单元生成的路径在所述机械臂的运动学约束下是否可行；
26、所述路径平滑调整子单元，与所述运动学可行性子单元连接，对所述运动学可行性子单元验证后的路径进行平滑处理以得到第二处理结果；
27、所述路径验证优化子单元，与所述路径平滑调整子单元连接，对所述平滑调整子单元处理后的路径进行最终的验证和优化。
28、进一步地，所述逆运动学求解单元包括目标位置处理子单元、逆运动学子单元、关节角度优化子单元和反馈控制子单元，其中，
29、所述目标位置处理子单元，用以对所述目标位置和姿态信息进行转换处理以得到第三处理结果；
30、所述逆运动学计算子单元，与所述目标位置处理子单元连接，根据所述第三处理结果使用机械臂的运动学模型来计算达到目标位置和姿态所需的关节角度以得到第二计算结果；
31、所述关节角度优化子单元，与所述逆运动学计算子单元连接，根据所述第二计算结果进一步优化关节角度以得到优化结果；
32、所述反馈控制子单元，与所述关节角度优化子单元连接，根据所述优化结果实时监测所述机械臂在运动过程中的运动过程。
33、进一步地，所述机械臂执行模块包括指令解析单元、运动控制单元和执行单元，其中，
34、所述指令解析单元，用于解析所述运动指令和生成指令；
35、所述运动控制单元，与所述指令解析单元连接，根据所述解析结果调整所述机械臂的实时状态以得到调整结果；
36、所述执行单元，与所述运动控制单元连接，根据所述调整结果，使用真空吸嘴吸取待抓取模块，并将所述待抓取模块从所述实时位置移动到所述目标位置。
37、进一步地，所述运动控制单元包括移动路径设置子单元和关节控制子单元，其中，
38、所述移动路径设置子单元，用于规划所述机械臂从当前状态到达目标状态的最佳路径；
39、所述关节控制子单元，与所述移动路径设置子单元连接，将所述移动路径设置子单元生成的路径转换为具体的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，包括：视觉识别定位模块、指令生成规划模块和机械臂执行模块，其中，
2.根据权利要求1所述的基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，所述视觉识别定位模块包括图像采集单元、图像处理单元和位置计算单元，其中，
3.根据权利要求2所述的基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，所述图像处理单元包括图像预处理子单元、特征提取子单元和物体识别子单元，其中，
4.根据权利要求3所述的基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，所述位置计算单元包括坐标转换子单元、深度估计子单元和位置计算子单元，其中，
5.根据权利要求4所述的基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，所述指令生成规划模块包括路径规划单元、逆运动学求解单元和指令生成单元，其中，
6.根据权利要求5所述的基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，所述路径规划单元包括路径计算子单元、碰撞检测子单元、运动学可行性子单元、路径平滑调整子单元和路径验证优化子单元，其中，
7.根据权利要求6所述的基于多臂协同的机械臂组合装
8.根据权利要求7所述的基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，所述机械臂执行模块包括指令解析单元、运动控制单元和执行单元，其中，
9.根据权利要求8所述的基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，所述运动控制单元包括移动路径设置子单元和关节控制子单元，其中，
10.根据权利要求9所述的基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，包括：视觉识别定位模块、指令生成规划模块和机械臂执行模块，其中，
2.根据权利要求1所述的基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，所述视觉识别定位模块包括图像采集单元、图像处理单元和位置计算单元，其中，
3.根据权利要求2所述的基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，所述图像处理单元包括图像预处理子单元、特征提取子单元和物体识别子单元，其中，
4.根据权利要求3所述的基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，所述位置计算单元包括坐标转换子单元、深度估计子单元和位置计算子单元，其中，
5.根据权利要求4所述的基于多臂协同的机械臂组合装置，其特征在于，所述指令生成规划模块包括路径规划单元、逆运动学求解单元和指令生成单元，其中，
<...【专利技术属性】
技术研发人员：张新国，邓应华，马浩杰，
申请(专利权)人：北京新雨华祺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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