多机器人系统避障与最优协调系统技术方案

技术编号:41797270 阅读:31 留言:0更新日期:2024-06-24 20:21
本发明专利技术属于机器人算法技术领域,具体地说是多机器人系统避障与最优协调系统,包括碰撞区域获取模块、混合整数线性规划模型、算例分析模块,该算法系统首先通过定义规范化路径和规范化轨迹,将机器人连杆与连杆之间的空间碰撞信息反映射为时间碰撞信息,然后采用延时启动的时空置换策略,推导出多工业机器人系统无碰撞的充分条件和最优协调的必要条件并建立两种条件下的混合整数线性规划模型,最后通过双工业机器人系统下的一组仿真实验验证提出算法正确性,仿真结果表明,未经优化时机器人之间存在碰撞,经充分条件优化后成功实现避障,经必要条件优化后成功实现最优协调。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人算法,具体是多机器人系统避障与最优协调系统


技术介绍

1、多机器人系统的核心要素是单机器人个体,但已不是单机器人物理意义上的简单叠加,其功能和作业效果也不是单机器人功能和作业效果的线性求和。一方面,机器人与机器人之间的合作与协调使多机器人系统性能呈非线性大幅提升。另一方面也使系统复杂性显著提高。多机器人系统研究涉及的问题涵盖任务规划与任务分配,路径/轨迹规划,碰撞检测,避障策略,协调策略等方方面面,甚至还包括机器人工作空间布局优化、机器人选型等。但贯穿其始终的一个问题是冲突避免与冲突解决。对于共享工作空间的多机器人系统,一方面可通过人工势场、概率地图等路径搜索方法寻求多机器人的无碰撞路径。另一方面可采用集中式或解耦式的协调控制方式规避多机器人系统可能存在的碰撞。

2、在申请号为202110068120.5的专利中,本专利技术公开了一种多机器人多目标实时动态避障方法、系统及存储介质,方法包括以下步骤:步骤1:建立移动机器人运动学模型;步骤2:进行目标终点的最优分配;步骤3:规划每个移动机器人的最优路径;步骤4:根据最优路径给本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.多机器人系统避障与最优协调系统,其特征在于:包括碰撞区域获取模块(1)、混合整数线性规划模型(2)、算例分析模块(3);

2.根据权利要求1所述的多机器人系统避障与最优协调系统,其特征在于:所述碰撞区域获取模块(1)先于混合整数线性规划模型(2),且混合整数线性规划模型(2)先于算例分析模块(3)。

3.根据权利要求1所述的多机器人系统避障与最优协调系统,其特征在于:所述碰撞区域获取模块(1)包括规范化路径与轨迹(101)、空间碰撞区间计算(102)、时间碰撞区间计算(103)。

4.根据权利要求3所述的多机器人系统避障与最优协调系统,其特征在于:...

【技术特征摘要】

1.多机器人系统避障与最优协调系统,其特征在于:包括碰撞区域获取模块(1)、混合整数线性规划模型(2)、算例分析模块(3);

2.根据权利要求1所述的多机器人系统避障与最优协调系统,其特征在于:所述碰撞区域获取模块(1)先于混合整数线性规划模型(2),且混合整数线性规划模型(2)先于算例分析模块(3)。

3.根据权利要求1所述的多机器人系统避障与最优协调系统,其特征在于:所述碰撞区域获取模块(1)包括规范化路径与轨迹(101)、空间碰撞区间计算(102)、时间碰撞区间计算(103)。

4.根据权利要求3所述的多机器人系统避障与最优协调系统,其特征在于:所述规范化路径与轨迹(101)用于利用坐标系给定机器人的规范化路径与规范化轨迹。

5.根据权利要求1所述的多机器人系统避障与最优协调系统,其特征在于:所述混合整数线性规划模型(2)包括多机器人避障的充分条件(201)、多机器人最优协调的必要条件(202)、算法有效性条件(203)。

6.根据权利要求5所述的多机器人系统避障与最优协调系统,其特征在于:所述多机器人避障的充分条件(201)包括两个单连杆机器人的情形与多工业机器人的情形。

7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:田军廖泽立尹华壬
申请(专利权)人:慧灵科技深圳有限公司
类型:发明
国别省市:

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