【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及無(wú)人船技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的裝置、系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

隨著無(wú)人船產(chǎn)業(yè)的演進(jìn)，無(wú)人船的體量等級(jí)也越來(lái)越豐富；伴隨著精密儀器的越來(lái)越小型化和集成化，使得各種體量無(wú)人船攜帶無(wú)人機(jī)、水底機(jī)器人、水面機(jī)器人成為可能。

然而，因?yàn)闊o(wú)人船使用場(chǎng)合是在水域之中，因此，對(duì)于上述各種機(jī)器人的回收來(lái)說(shuō)，是一直以來(lái)業(yè)界都在研究的問(wèn)題。對(duì)于當(dāng)前最為普遍使用的船載吊機(jī)配合纜繩的方式來(lái)說(shuō)，其弊端就是必須有潛水員的介入，需要潛水員將纜繩固定在機(jī)器人上，才能由船回收相應(yīng)機(jī)器人。

現(xiàn)有方式，不僅執(zhí)行起來(lái)費(fèi)時(shí)、費(fèi)人力，而且對(duì)于船體大小規(guī)模也有較大的要求，因?yàn)樯婕昂＠说仍?，纜繩方式回收機(jī)器人需要提供較大的船載吊機(jī)，從而保證機(jī)器人能夠在離船體一定距離環(huán)境下完成固定纜繩和回收工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的利用纜繩進(jìn)行機(jī)器人回收方式無(wú)法擺脫潛水員的介入，其實(shí)現(xiàn)效率低、對(duì)船體硬件要求高等問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的裝置，裝置包括一機(jī)械臂，所述機(jī)械臂包括至少兩個(gè)機(jī)械桿和一組機(jī)械爪，機(jī)械桿之間通過(guò)軸承連接，具體的：

各機(jī)械爪的一端用于抓獲機(jī)器人，另一端則固定在一基盤(pán)上或者固定在一機(jī)械桿上；所述基盤(pán)與一機(jī)械桿頂部連接；

所述基盤(pán)的中間位置設(shè)置有紅外定位接收器；

所述基盤(pán)上還設(shè)置有一條或者多條定位軌道，其中，每一條定位軌道由至少兩個(gè)紅外定位接收器組成；

所述機(jī)械桿之間通過(guò)步進(jìn)電機(jī)和/或者機(jī)械泵完成方位控制；所述基盤(pán)連接一步進(jìn)電機(jī)，用于在與其連接的機(jī)械桿頂部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

可選的，所述定位軌道具體為3條，則每一條定位軌道中相同排列序號(hào)的紅外定位接收器的位置構(gòu)成一等腰三角形。

可選的，所述裝置還包括處理器，所述處理器連接所述步進(jìn)電機(jī)和/或者機(jī)械泵，以及位于基盤(pán)上的紅外定位接收器。

可選的，所述機(jī)械臂上設(shè)置有第一傳感器，所述第一傳感器為雷達(dá)或者攝像機(jī)。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括無(wú)人船和機(jī)器人，所述無(wú)人船包括一機(jī)械臂，所述機(jī)械臂包括至少兩個(gè)機(jī)械桿和一組機(jī)械爪，機(jī)械桿之間通過(guò)軸承連接，具體的：

各機(jī)械爪的一端用于抓獲機(jī)器人，另一端則固定在一基盤(pán)上或者固定在一機(jī)械桿上；所述基盤(pán)與一機(jī)械桿頂部連接；所述基盤(pán)的中間位置設(shè)置有紅外定位接收器；所述基盤(pán)上還設(shè)置有一條或者多條定位軌道，其中，每一條定位軌道由至少兩個(gè)紅外定位接收器組成；所述機(jī)械桿之間通過(guò)步進(jìn)電機(jī)和/或者機(jī)械泵完成方位控制；所述基盤(pán)連接一步進(jìn)電機(jī)，用于在與其連接的機(jī)械桿頂部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；

所述機(jī)器人上設(shè)置有一中心定位紅外發(fā)射器，以及一個(gè)或者多個(gè)輔助定位紅外發(fā)射器，其中所述中心定位紅外發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)用于基盤(pán)的中間位置設(shè)置有紅外定位接收器完成接收；所述一個(gè)或者多個(gè)輔助定位紅外發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)用于所述一條或者多條定位軌道完成接收。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的方法，方法基于第一方面所述的輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的裝置實(shí)現(xiàn)，所述方法包括：

定位機(jī)器人的位置區(qū)域，控制機(jī)械臂使得所述基盤(pán)朝向定位出來(lái)的機(jī)器人位置區(qū)域；

根據(jù)基盤(pán)上設(shè)置的紅外定位接收器陣列，采集由機(jī)器人發(fā)射的第一紅外信號(hào)；

在完成所述基盤(pán)的中間位置設(shè)置有紅外定位接收器與所述第一紅外信號(hào)的匹對(duì)后，觸發(fā)所述機(jī)器人發(fā)射第二紅外信號(hào)；其中，所述第二紅外信號(hào)包括一個(gè)或者多個(gè)紅外子信號(hào)；

旋轉(zhuǎn)所述基板，并根據(jù)基板上一條或者多條定位軌道采集到的第二紅外信號(hào)，調(diào)整機(jī)械臂以便完成機(jī)器人的抓取。

可選的，所述機(jī)器人上的用于發(fā)射第二紅外信號(hào)的輔助定位紅外發(fā)射器的位置布局與所述一條或者多條定位軌道中指定序號(hào)的紅外定位接收器形成的位置布局相對(duì)應(yīng)，則所述根據(jù)基板上一條或者多條定位軌道采集到的第二紅外信號(hào)，調(diào)整機(jī)械臂具體包括：

根據(jù)旋轉(zhuǎn)基板過(guò)程中，所述一條或者多條定位軌道所采集到的第二紅外信號(hào)，確定各定位軌道同時(shí)采集到第二紅外信號(hào)的時(shí)刻，記錄此時(shí)各定位軌道中采集到第二紅外信號(hào)的紅外定位接收器序號(hào)；

根據(jù)預(yù)設(shè)的輔助定位紅外發(fā)射器和紅外定位接收器之間位置布局對(duì)應(yīng)關(guān)系，調(diào)整機(jī)械臂的角度。

可選的，在所述定位軌道包括第i道、第ii道和第iii道，且三定位軌道中相應(yīng)序號(hào)紅外定位接收器之間連線構(gòu)成等腰三角形，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的輔助定位紅外發(fā)射器和紅外定位接收器之間位置布局對(duì)應(yīng)關(guān)系，調(diào)整機(jī)械臂的角度，具體包括：

對(duì)于其中一軌道中采集到第二紅外信號(hào)的紅外定位接收器序號(hào)大于預(yù)設(shè)的位置布局對(duì)應(yīng)關(guān)系中指定的該軌道上紅外定位接收器序號(hào)時(shí)，控制機(jī)械臂使得基板的朝向沿著所述軌道偏向其紅外定位接收器起始序號(hào)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，所述軌道包括第i道、第ii道和第iii道；

對(duì)于其中一軌道中采集到第二紅外信號(hào)的紅外定位接收器序號(hào)小于預(yù)設(shè)的位置布局對(duì)應(yīng)關(guān)系中指定的該軌道上紅外定位接收器序號(hào)時(shí)，控制機(jī)械臂使得基板的朝向沿著所述軌道偏向其紅外定位接收器最大序號(hào)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。

可選的，旋轉(zhuǎn)所述基板，并在根據(jù)基板上一條或者多條定位軌道采集到的第二紅外信號(hào)，調(diào)整機(jī)械臂之前，所述方法還包括：

讀取預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的第二紅外信號(hào)，分析由各定位軌道上紅外定位接收器采集后，由其紅外定位接收器序號(hào)形成的機(jī)器人晃動(dòng)規(guī)律；

所述機(jī)械臂根據(jù)所述機(jī)器人晃動(dòng)規(guī)律動(dòng)態(tài)調(diào)整所述基板的角度，使得機(jī)械爪與所述機(jī)器人進(jìn)入近似同步晃動(dòng)狀態(tài)，以便完成抓取。

可選的，所述定位機(jī)器人的位置區(qū)域，具體包括：

機(jī)械臂通過(guò)其自身安裝的雷達(dá)或者攝像機(jī)完成所述機(jī)器人的位置區(qū)域確定。

本發(fā)明實(shí)施例提出了一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的裝置，該裝置中攜帶一基盤(pán)，該基盤(pán)中間設(shè)置有紅外定位傳感器，用于與機(jī)器人中發(fā)射的第一紅外信號(hào)完成匹配，達(dá)到機(jī)械臂與機(jī)器人之間的粗力度對(duì)準(zhǔn)；進(jìn)一步的，所述基盤(pán)上還設(shè)置有一條或者多條定位軌道，該定位軌道與機(jī)器人發(fā)射的第二紅外信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，從而在粗力度對(duì)準(zhǔn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂與機(jī)器人之間的細(xì)力度對(duì)準(zhǔn)，并最終通過(guò)所述機(jī)械臂完成機(jī)器人的回收。

【附圖說(shuō)明】

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見(jiàn)地，下面所描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種基盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種由基盤(pán)與機(jī)器人紅外發(fā)射組件形成的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的方法流程圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)器人紅外發(fā)射組件在基盤(pán)上形成的投射效果示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種根據(jù)基盤(pán)上紅外定位接收器解析出的各紅外發(fā)射器的波動(dòng)狀態(tài)示意圖。

【具體實(shí)施方式】

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明的描述中，術(shù)語(yǔ)“內(nèi)”、“外”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

實(shí)施例1:

本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的裝置，如圖1和圖2所示，裝置包括一機(jī)械臂，所述機(jī)械臂包括至少兩個(gè)機(jī)械桿和一組機(jī)械爪，機(jī)械桿之間通過(guò)軸承連接，具體的：

各機(jī)械爪的一端用于抓獲機(jī)器人，另一端則固定在一基盤(pán)上或者固定在一機(jī)械桿上；所述基盤(pán)與一機(jī)械桿頂部連接。

所述基盤(pán)的中間位置設(shè)置有紅外定位接收器1(如圖3所示，通常設(shè)置在中間區(qū)域，也可以根據(jù)工業(yè)設(shè)計(jì)需求將所述紅外定位接收器1在位置上作一定的調(diào)整)。

所述基盤(pán)上還設(shè)置有一條或者多條定位軌道(如圖3所示，具體以三條定位軌道為例，包括定位軌道i、定位軌道ii和定位軌道iii，實(shí)際實(shí)現(xiàn)過(guò)程中也可以采用一條定位軌道、兩條定位軌道或者4條定位軌道的方式，在此不做特殊限定)，其中，每一條定位軌道由至少兩個(gè)紅外定位接收器組成(以圖3為例，每一條定位軌道中包含8個(gè)紅外定位接收器)。

所述機(jī)械桿之間通過(guò)步進(jìn)電機(jī)和/或者機(jī)械泵完成方位控制；所述基盤(pán)連接一步進(jìn)電機(jī)，用于在與其連接的機(jī)械桿頂部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(圖中未示出相應(yīng)內(nèi)部步進(jìn)電機(jī))。

如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無(wú)人船回收機(jī)器人的裝置，其中，各機(jī)械桿之間都是利用步進(jìn)電機(jī)完成轉(zhuǎn)向的功能，其優(yōu)勢(shì)是響應(yīng)速度較快，并且精準(zhǔn)度較高，適合于水域情況較為復(fù)雜的場(chǎng)合。但是，其自身的劣勢(shì)也比較明顯，因?yàn)樵谳^小的齒輪受力情況下產(chǎn)生較大的力矩，如圖1所示的方式，只能適用于較小的機(jī)器人的回收。

如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種無(wú)人船回收機(jī)器人的裝置，其中，各機(jī)械桿之間是利用機(jī)械泵完成折疊和伸展的，而機(jī)械桿組合的旋轉(zhuǎn)則是通過(guò)步進(jìn)電機(jī)完成的。相比較圖1所示的純步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，機(jī)械泵構(gòu)成的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠充分利用力矩帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，使得該裝置能夠應(yīng)用于較大規(guī)模的機(jī)器人的回收。

本發(fā)明實(shí)施例提出了一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的裝置，該裝置中攜帶一基盤(pán)，該基盤(pán)中間設(shè)置有紅外定位傳感器，用于與機(jī)器人中發(fā)射的第一紅外信號(hào)完成匹配，達(dá)到機(jī)械臂與機(jī)器人之間的粗力度對(duì)準(zhǔn)(在優(yōu)選的方案中，為了能夠進(jìn)一步提高粗粒度對(duì)準(zhǔn)的可延續(xù)性，可以如圖4所示，將位于中間的紅外定位接收器設(shè)置為多個(gè)，最優(yōu)的則是布局呈環(huán)狀，便能夠保證在發(fā)生第一紅外信號(hào)脫離中心匹配時(shí)，能夠由外部環(huán)狀布局的紅外定位接收器采集到變化方向，而及時(shí)進(jìn)行調(diào)整)；進(jìn)一步的，所述基盤(pán)上還設(shè)置有一條或者多條定位軌道，該定位軌道與機(jī)器人發(fā)射的第二紅外信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，從而在粗力度對(duì)準(zhǔn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂與機(jī)器人之間的細(xì)力度對(duì)準(zhǔn)，并最終通過(guò)所述機(jī)械臂完成機(jī)器人的回收。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種幾盤(pán)上定位軌道設(shè)計(jì)的方案，如圖3所示，所述定位軌道具體為3條，則每一條定位軌道中相同排列序號(hào)的紅外定位接收器的位置構(gòu)成一等腰三角形。圖3中虛線所示的等腰三角形3和等腰三角形4分別是由各定位軌道中位于序號(hào)為5和序號(hào)為7(其排列順序由內(nèi)向外依次增加，例如圖中對(duì)于定位軌道ii中包含的紅外定位接收器所做的序號(hào)標(biāo)識(shí)：位于第一個(gè)的ii-1和位于最后一個(gè)的ii-8)的紅外定位接收器所在位置形成的。

為了能夠達(dá)到機(jī)械臂的高度制動(dòng)化，即無(wú)人船在判斷與機(jī)器人達(dá)到指定距離后，便可以?xún)H通過(guò)向機(jī)械臂下達(dá)回收指令，便能夠托管給所述機(jī)械臂完成機(jī)器人的回收過(guò)程。相應(yīng)的結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例存在用于實(shí)現(xiàn)上述要求的可選方案，所述裝置還包括處理器，所述處理器連接所述步進(jìn)電機(jī)和/或者機(jī)械泵，以及位于基盤(pán)上的紅外定位接收器，相應(yīng)的所述機(jī)械臂上設(shè)置有第一傳感器，所述第一傳感器為雷達(dá)或者攝像機(jī)，所述第一傳感器用于確認(rèn)機(jī)器人所在位置區(qū)域。相應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂智能控制實(shí)現(xiàn)機(jī)器人回收將在實(shí)施例3中具體展開(kāi)來(lái)闡述。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，存在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式，其中，無(wú)人船上通過(guò)傳感器(例如：微型陀螺儀)檢測(cè)船體的穩(wěn)定性，進(jìn)而通過(guò)主控制器調(diào)整機(jī)械臂的整體穩(wěn)定性(具體為通過(guò)主控制器控制用于固定機(jī)械臂的穩(wěn)定平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的穩(wěn)定性的調(diào)整)。其原理為：機(jī)械臂安裝在無(wú)人船體上，海域中的無(wú)人船在某些情況下的晃動(dòng)是非常大的，所以需要在機(jī)械臂和無(wú)人船的連接位置安裝一個(gè)穩(wěn)定平臺(tái)，用于隔離船體的晃動(dòng)。上述基于主控制器和穩(wěn)定平臺(tái)的調(diào)節(jié)方法可以與機(jī)械臂自身的紅外定位配合工作，從而進(jìn)一步保證在一定距離內(nèi)，機(jī)器人與無(wú)人船相對(duì)靜止的實(shí)施效果。

實(shí)施例2：

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括無(wú)人船和機(jī)器人，所述無(wú)人船包括一機(jī)械臂，所述機(jī)械臂包括至少兩個(gè)機(jī)械桿和一組機(jī)械爪，機(jī)械桿之間通過(guò)軸承連接，具體的：

各機(jī)械爪的一端用于抓獲機(jī)器人，另一端則固定在一基盤(pán)上或者固定在一機(jī)械桿上；所述基盤(pán)與一機(jī)械桿頂部連接；所述基盤(pán)的中間位置設(shè)置有紅外定位接收器；所述基盤(pán)上還設(shè)置有一條或者多條定位軌道，其中，每一條定位軌道由至少兩個(gè)紅外定位接收器組成；所述機(jī)械桿之間通過(guò)步進(jìn)電機(jī)和/或者機(jī)械泵完成方位控制；所述基盤(pán)連接一步進(jìn)電機(jī)，用于在與其連接的機(jī)械桿頂部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；

所述機(jī)器人上設(shè)置有一中心定位紅外發(fā)射器(如圖5中紅外發(fā)射器d所示)，以及一個(gè)或者多個(gè)輔助定位紅外發(fā)射器(如圖5中紅外發(fā)射器a、紅外發(fā)射器b和紅外發(fā)射器c所示)，其中所述中心定位紅外發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)用于基盤(pán)的中間位置設(shè)置有紅外定位接收器完成接收；所述一個(gè)或者多個(gè)輔助定位紅外發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)用于所述一條或者多條定位軌道完成接收。

本發(fā)明實(shí)施例提出了一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的系統(tǒng)，該系統(tǒng)中機(jī)械臂攜帶一基盤(pán)，該基盤(pán)中間設(shè)置有紅外定位傳感器，用于與機(jī)器人中發(fā)射的第一紅外信號(hào)完成匹配，達(dá)到機(jī)械臂與機(jī)器人之間的粗力度對(duì)準(zhǔn)(在優(yōu)選的方案中，為了能夠進(jìn)一步提高粗粒度對(duì)準(zhǔn)的可延續(xù)性，可以如圖4所示，將位于中間的紅外定位接收器設(shè)置為多個(gè)，最優(yōu)的則是布局呈環(huán)狀，便能夠保證在發(fā)生第一紅外信號(hào)脫離中心匹配時(shí)，能夠由外部環(huán)狀布局的紅外定位接收器采集到變化方向，而及時(shí)進(jìn)行調(diào)整)；進(jìn)一步的，所述基盤(pán)上還設(shè)置有一條或者多條定位軌道，該定位軌道與機(jī)器人發(fā)射的第二紅外信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，從而在粗力度對(duì)準(zhǔn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂與機(jī)器人之間的細(xì)力度對(duì)準(zhǔn)，并最終通過(guò)所述機(jī)械臂完成機(jī)器人的回收。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，存在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式，其中，無(wú)人船上通過(guò)傳感器(例如：微型陀螺儀)檢測(cè)船體的穩(wěn)定性，進(jìn)而通過(guò)主控制器調(diào)整機(jī)械臂的整體穩(wěn)定性(具體為通過(guò)主控制器控制用于固定機(jī)械臂的穩(wěn)定平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的穩(wěn)定性的調(diào)整)。其原理為：機(jī)械臂安裝在無(wú)人船體上，海域中的無(wú)人船在某些情況下的晃動(dòng)是非常大的，所以需要在機(jī)械臂和無(wú)人船的連接位置安裝一個(gè)穩(wěn)定平臺(tái)，用于隔離船體的晃動(dòng)。上述基于主控制器和穩(wěn)定平臺(tái)的調(diào)節(jié)方法可以與機(jī)械臂自身的紅外定位配合工作，從而進(jìn)一步保證在一定距離內(nèi)，機(jī)器人與無(wú)人船相對(duì)靜止的實(shí)施效果。

實(shí)施例3：

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的方法，所述方法可以引用如實(shí)施例1所述的裝置和實(shí)施例2所述的系統(tǒng)，其中，方法中涉及機(jī)械臂的功能描述可借鑒實(shí)施例1中相關(guān)內(nèi)容，如圖6所示，所述方法包括：

在步驟201中，定位機(jī)器人的位置區(qū)域，控制機(jī)械臂使得所述基盤(pán)朝向定位出來(lái)的機(jī)器人位置區(qū)域。

在步驟202中，根據(jù)基盤(pán)上設(shè)置的紅外定位接收器陣列，采集由機(jī)器人發(fā)射的第一紅外信號(hào)。

在步驟203中，在完成所述基盤(pán)的中間位置設(shè)置有紅外定位接收器與所述第一紅外信號(hào)的匹對(duì)后，觸發(fā)所述機(jī)器人發(fā)射第二紅外信號(hào)；其中，所述第二紅外信號(hào)包括一個(gè)或者多個(gè)紅外子信號(hào)。

在步驟204中，旋轉(zhuǎn)所述基板，并根據(jù)基板上一條或者多條定位軌道采集到的第二紅外信號(hào)，調(diào)整機(jī)械臂以便完成機(jī)器人的抓取。

本發(fā)明實(shí)施例提出了一種輔助無(wú)人船回收機(jī)器人的方法，該方法通過(guò)機(jī)械臂攜帶一基盤(pán)，該基盤(pán)中間設(shè)置有紅外定位傳感器，用于與機(jī)器人中發(fā)射的第一紅外信號(hào)完成匹配，達(dá)到機(jī)械臂與機(jī)器人之間的粗力度對(duì)準(zhǔn)(在優(yōu)選的方案中，為了能夠進(jìn)一步提高粗粒度對(duì)準(zhǔn)的可延續(xù)性，可以如圖4所示，將位于中間的紅外定位接收器設(shè)置為多個(gè)，最優(yōu)的則是布局呈環(huán)狀，便能夠保證在發(fā)生第一紅外信號(hào)脫離中心匹配時(shí)，能夠由外部環(huán)狀布局的紅外定位接收器采集到變化方向，而及時(shí)進(jìn)行調(diào)整)；進(jìn)一步的，所述基盤(pán)上還設(shè)置有一條或者多條定位軌道，該定位軌道與機(jī)器人發(fā)射的第二紅外信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，從而在粗力度對(duì)準(zhǔn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂與機(jī)器人之間的細(xì)力度對(duì)準(zhǔn)，并最終通過(guò)所述機(jī)械臂完成機(jī)器人的回收。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述機(jī)器人上的用于發(fā)射第二紅外信號(hào)的輔助定位紅外發(fā)射器的位置布局與所述一條或者多條定位軌道中指定序號(hào)的紅外定位接收器形成的位置布局相對(duì)應(yīng)，以圖5為例，相應(yīng)的機(jī)器人中輔助定位紅外發(fā)射器a、b和c所對(duì)應(yīng)的紅外定位接收器，分別位于所述定位軌道i中紅外定位接收器i-2、定位軌道ii中紅外定位接收器ii-2和定位軌道iii中紅外定位接收器iii-2。則在步驟204中，所述根據(jù)基板上一條或者多條定位軌道采集到的第二紅外信號(hào)，調(diào)整機(jī)械臂具體包括：

在步驟2041中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)基板過(guò)程中，所述一條或者多條定位軌道所采集到的第二紅外信號(hào)，確定各定位軌道同時(shí)采集到第二紅外信號(hào)的時(shí)刻，記錄此時(shí)各定位軌道中采集到第二紅外信號(hào)的紅外定位接收器序號(hào)。

以圖5為例，所述第二紅外信號(hào)具體為紅外發(fā)射器a、b和c發(fā)射出來(lái)的紅外信號(hào)。其中，各定位軌道同時(shí)采集到第二紅外信號(hào)的時(shí)刻為相應(yīng)紅外發(fā)射器a、b和c發(fā)射出來(lái)的紅外信號(hào)投射到所述基板上后，同時(shí)被定位軌道i、定位軌道ii和定位軌道iii上的紅外定位接收器所采集，其中，各定位軌道上采集到相應(yīng)紅外信號(hào)的定位接收器的標(biāo)號(hào)中的序號(hào)(例如：標(biāo)號(hào)iii-2中的序號(hào)即為2)可以是相同的，也可以是不同的。

在步驟2042中，根據(jù)預(yù)設(shè)的輔助定位紅外發(fā)射器和紅外定位接收器之間位置布局對(duì)應(yīng)關(guān)系，調(diào)整機(jī)械臂的角度。

在步驟2041-步驟2042中，進(jìn)一步給予了如何有效確定并記載定各位軌道中紅外定位接收器所采集的信息的方法，接下來(lái)將進(jìn)一步從如何進(jìn)行機(jī)械臂的角度調(diào)整給予一種可行的實(shí)現(xiàn)方式，其中，以所述定位軌道包括第i道、第ii道和第iii道，且三定位軌道中相應(yīng)序號(hào)紅外定位接收器之間連線構(gòu)成等腰三角形為例，具體闡述如下：

對(duì)于其中一軌道中采集到第二紅外信號(hào)的紅外定位接收器序號(hào)大于預(yù)設(shè)的位置布局對(duì)應(yīng)關(guān)系中指定的該軌道上紅外定位接收器序號(hào)時(shí)，控制機(jī)械臂使得基板的朝向沿著所述軌道偏向其紅外定位接收器起始序號(hào)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，所述軌道包括第i道、第ii道和第iii道；

對(duì)于其中一軌道中采集到第二紅外信號(hào)的紅外定位接收器序號(hào)小于預(yù)設(shè)的位置布局對(duì)應(yīng)關(guān)系中指定的該軌道上紅外定位接收器序號(hào)時(shí)，控制機(jī)械臂使得基板的朝向沿著所述軌道偏向其紅外定位接收器最大序號(hào)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。

在具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，上述轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可以根據(jù)當(dāng)前采集到定位軌道上紅外定位接收器序號(hào)和預(yù)設(shè)的位置布局對(duì)應(yīng)關(guān)系中指定的該軌道上紅外定位接收器序號(hào)計(jì)算得到，其中序號(hào)相差的數(shù)值越大則相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度也越大。

另外，為了提高采集紅外信號(hào)的覆蓋范圍，結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例還存在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式，即在基盤(pán)上布滿(mǎn)紅外定位接收器，從而能夠突破物理定位軌道的限制，而通過(guò)在布滿(mǎn)紅外定位接收器的基盤(pán)上設(shè)定出預(yù)設(shè)的位置布局對(duì)應(yīng)關(guān)系中的紅外定位接收器(此時(shí)已經(jīng)無(wú)需定位軌道的概念)。此時(shí)，只要基盤(pán)上同時(shí)有三個(gè)紅外定位接收器接收到輔助定位紅外發(fā)射器所發(fā)射的紅外信號(hào)，則可以建立三角形映射轉(zhuǎn)換關(guān)系，從而得到上述轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。如圖7所示，相同的輔助定位紅外發(fā)射器信號(hào)，在不同的投射角度時(shí)會(huì)通過(guò)紅外定位接收器的接收后，映射出不同的三角形，如圖7所示。其中，不同的投射角度是因?yàn)闊o(wú)人船和機(jī)器人所在水域的波浪產(chǎn)生。

為了進(jìn)一步提高機(jī)械臂對(duì)于水域晃動(dòng)規(guī)律的利用，以便機(jī)械臂(對(duì)于機(jī)械臂中設(shè)置有處理器的情況)或者無(wú)人船(對(duì)于機(jī)械臂中沒(méi)有設(shè)置處理器的情況)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械臂與機(jī)器人之間位置的預(yù)判。因此，結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例還存在一種可擴(kuò)展的實(shí)現(xiàn)方案，具體的，旋轉(zhuǎn)所述基板，并在根據(jù)基板上一條或者多條定位軌道采集到的第二紅外信號(hào)，調(diào)整機(jī)械臂之前，所述方法還包括：

在步驟301中，讀取預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的第二紅外信號(hào)，分析由各定位軌道上紅外定位接收器采集后，由其紅外定位接收器序號(hào)形成的機(jī)器人晃動(dòng)規(guī)律。

如圖8所示，其中實(shí)線曲線11是根據(jù)接收到紅外發(fā)射器a所發(fā)射紅外信號(hào)的紅外定位接收器得到的信號(hào)波曲線，而虛線曲線12為對(duì)應(yīng)接收到紅外發(fā)射器b和c所發(fā)射紅外信號(hào)的紅外定位接收器得到的信號(hào)波曲線。

在步驟302中，所述機(jī)械臂根據(jù)所述機(jī)器人晃動(dòng)規(guī)律動(dòng)態(tài)調(diào)整所述基板的角度，使得機(jī)械爪與所述機(jī)器人進(jìn)入近似同步晃動(dòng)狀態(tài)，以便完成抓取。

在本發(fā)明實(shí)施例中，機(jī)器人的位置區(qū)域確定可以是由無(wú)人船來(lái)完成，也可以是通過(guò)在機(jī)械臂中安裝雷達(dá)或者攝像機(jī)完成，在此不做特殊限定。

而為了進(jìn)一步提高本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)于不同輔助定位紅外發(fā)射器所發(fā)射信號(hào)的識(shí)別，存在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式，即將不同的紅外發(fā)射器的發(fā)射信號(hào)設(shè)定為不同波長(zhǎng)的，則各紅外定位接收器在接收到特定波長(zhǎng)紅外信號(hào)時(shí)，便可以唯一的確定是由哪一個(gè)紅外發(fā)射器生成的。本優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式同樣適用于上述實(shí)施例1和實(shí)施例2。

值得說(shuō)明的是，上述裝置和系統(tǒng)內(nèi)的模塊、單元之間的信息交互、執(zhí)行過(guò)程等內(nèi)容，由于與本發(fā)明的處理方法實(shí)施例基于同一構(gòu)思，具體內(nèi)容可參見(jiàn)本發(fā)明方法實(shí)施例中的敘述，此處不再贅述。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括：只讀存儲(chǔ)器(rom，readonlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram，randomaccessmemory)、磁盤(pán)或光盤(pán)等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。