本技術(shù)涉及工業(yè)機(jī)器人及大數(shù)據(jù),具體而言,涉及人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法、系統(tǒng)和介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、工業(yè)機(jī)器人技術(shù),也稱為制造業(yè)機(jī)器人技術(shù),起源于20世紀(jì)60年代初期,以滿足汽車制造行業(yè)對(duì)于大規(guī)模、高精度、重復(fù)性工作的自動(dòng)化需求。隨著科技的不斷進(jìn)步,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)線上的裝配、焊接、搬運(yùn)、包裝等各種任務(wù),極大地提高了生產(chǎn)效率,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)也促進(jìn)了制造業(yè)的現(xiàn)代化和精益生產(chǎn)。
2、當(dāng)前在工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行尤其在躲避障礙物能力方面沒有針對(duì)性的進(jìn)行監(jiān)控和避障能力評(píng)估,缺乏一種能夠全面重點(diǎn)參數(shù)監(jiān)測(cè)以及避障能力評(píng)估的工業(yè)機(jī)器人智能控制技術(shù)方法。
3、針對(duì)上述問題,目前丞待有效的技術(shù)解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于提供人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法、系統(tǒng)和介質(zhì),可以獲取環(huán)境感知信息,提取障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)、障礙物輪廓數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù),獲得移動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)并進(jìn)行模擬移動(dòng),根據(jù)模擬移動(dòng)的結(jié)果獲取機(jī)器人運(yùn)行監(jiān)測(cè)信息提取定位誤差數(shù)據(jù)和移動(dòng)時(shí)長數(shù)據(jù),分別判斷機(jī)器人定位誤差和移動(dòng)時(shí)長是否滿足要求,根據(jù)環(huán)境感知信息結(jié)合機(jī)器人運(yùn)行監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行處理,獲得避障能力指數(shù),修正獲得避障能力修正指數(shù)并與預(yù)設(shè)能避障能力修正指數(shù)閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人避障能力是否滿足要求。本技術(shù)能夠全面了解機(jī)器人所處環(huán)境,通過模擬移動(dòng)節(jié)省時(shí)間和資源,綜合評(píng)估和優(yōu)化機(jī)器人的移動(dòng)性能,提高其在復(fù)雜環(huán)境中的安全性和運(yùn)行效率,減少因定位不準(zhǔn)確或避障能力不足而導(dǎo)致的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
2、本技術(shù)提供了人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法,包括以下步驟:
3、獲取預(yù)設(shè)空間內(nèi)的環(huán)境感知信息,提取障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)、障礙物輪廓數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù),獲得移動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)并進(jìn)行模擬移動(dòng);
4、根據(jù)所述模擬移動(dòng)的結(jié)果獲取機(jī)器人運(yùn)行監(jiān)測(cè)信息,提取定位誤差數(shù)據(jù)和移動(dòng)時(shí)長數(shù)據(jù);
5、根據(jù)所述定位誤差數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)誤差閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人定位誤差是否滿足要求;
6、根據(jù)所述移動(dòng)時(shí)長數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)時(shí)長閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人移動(dòng)時(shí)長是否滿足要求;
7、根據(jù)所述環(huán)境感知信息結(jié)合所述機(jī)器人運(yùn)行監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行處理,獲得避障能力指數(shù);
8、根據(jù)所述避障能力指數(shù)進(jìn)行修正處理,獲得避障能力修正指數(shù)并與預(yù)設(shè)能避障能力修正指數(shù)閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人避障能力是否滿足要求。
9、其中,在本技術(shù)所述的人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法中,所述獲取預(yù)設(shè)空間內(nèi)的環(huán)境感知信息,提取障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)、障礙物輪廓數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù),獲得移動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)并進(jìn)行模擬移動(dòng),具體為:
10、獲取預(yù)設(shè)空間內(nèi)的環(huán)境感知信息,提取障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)、障礙物輪廓數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù);
11、所述障礙物輪廓數(shù)據(jù)包括輪廓尺寸數(shù)據(jù)和點(diǎn)集邊界數(shù)據(jù);
12、根據(jù)所述障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)、障礙物輪廓數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過預(yù)設(shè)數(shù)字孿生模型獲得移動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)并進(jìn)行模擬移動(dòng)。
13、其中,在本技術(shù)所述的人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法中,所述根據(jù)所述定位誤差數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)誤差閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人定位誤差是否滿足要求,具體為:
14、根據(jù)所述定位誤差數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)誤差閾值進(jìn)行對(duì)比;
15、若定位誤差數(shù)據(jù)小于誤差閾值,則機(jī)器人定位誤差滿足要求;
16、若定位誤差數(shù)據(jù)大于或等于誤差閾值,則機(jī)器人定位誤差不滿足要求。
17、其中,在本技術(shù)所述的人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法中,所述根據(jù)所述移動(dòng)時(shí)長數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)時(shí)長閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人移動(dòng)時(shí)長是否滿足要求,具體為:
18、根據(jù)所述移動(dòng)時(shí)長數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)時(shí)長閾值進(jìn)行對(duì)比,獲得時(shí)長偏差率;
19、根據(jù)所述時(shí)長偏差率與預(yù)設(shè)時(shí)長偏差率閾值進(jìn)行對(duì)比;
20、若時(shí)長偏差率小于時(shí)長偏差率閾值,則機(jī)器人移動(dòng)時(shí)長滿足要求;
21、若時(shí)長偏差率大于或等于時(shí)長偏差率閾值,則機(jī)器人移動(dòng)時(shí)長不滿足要求。
22、其中,在本技術(shù)所述的人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法中,所述根據(jù)所述環(huán)境感知信息結(jié)合所述機(jī)器人運(yùn)行監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行處理,獲得避障能力指數(shù),具體為:
23、根據(jù)所述機(jī)器人運(yùn)行監(jiān)測(cè)信息提取移動(dòng)速度數(shù)據(jù);
24、根據(jù)所述障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)、障礙物輪廓數(shù)據(jù)、定位誤差數(shù)據(jù)和移動(dòng)時(shí)長數(shù)據(jù)結(jié)合所述移動(dòng)速度數(shù)據(jù)通過預(yù)設(shè)避障能力評(píng)測(cè)模型進(jìn)行處理,獲得避障能力指數(shù)。
25、其中,在本技術(shù)所述的人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法中,所述根據(jù)所述避障能力指數(shù)進(jìn)行修正處理,獲得避障能力修正指數(shù)并與預(yù)設(shè)能避障能力修正指數(shù)閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人避障能力是否滿足要求,具體為:
26、獲取多個(gè)不同空間的避障能力指數(shù)并計(jì)算獲得避障能力平均指數(shù),通過預(yù)設(shè)避障能力修正模型對(duì)所述避障能力指數(shù)進(jìn)行修正處理,獲得避障能力修正指數(shù);
27、根據(jù)所述避障能力修正指數(shù)與預(yù)設(shè)能避障能力修正指數(shù)閾值進(jìn)行對(duì)比,獲得避障偏差率;
28、根據(jù)所述避障偏差率與預(yù)設(shè)避障偏差率閾值進(jìn)行對(duì)比;
29、若避障偏差率小于避障偏差率閾值,則機(jī)器人避障能力滿足要求;
30、若避障偏差率大于或等于避障偏差率閾值,則機(jī)器人避障能力不滿足要求。
31、第二方面,本技術(shù)提供了人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:存儲(chǔ)器及處理器,所述存儲(chǔ)器中包括人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法的程序,所述人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法的程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟:
32、獲取預(yù)設(shè)空間內(nèi)的環(huán)境感知信息,提取障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)、障礙物輪廓數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù),獲得移動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)并進(jìn)行模擬移動(dòng);
33、根據(jù)所述模擬移動(dòng)的結(jié)果獲取機(jī)器人運(yùn)行監(jiān)測(cè)信息,提取定位誤差數(shù)據(jù)和移動(dòng)時(shí)長數(shù)據(jù);
34、根據(jù)所述定位誤差數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)誤差閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人定位誤差是否滿足要求;
35、根據(jù)所述移動(dòng)時(shí)長數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)時(shí)長閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人移動(dòng)時(shí)長是否滿足要求;
36、根據(jù)所述環(huán)境感知信息結(jié)合所述機(jī)器人運(yùn)行監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行處理,獲得避障能力指數(shù);
37、根據(jù)所述避障能力指數(shù)進(jìn)行修正處理,獲得避障能力修正指數(shù)并與預(yù)設(shè)能避障能力修正指數(shù)閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人避障能力是否滿足要求。
38、其中,在本技術(shù)所述的人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制系統(tǒng)中,所述獲取預(yù)設(shè)空間內(nèi)的環(huán)境感知信息,提取障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)、障礙物輪廓數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù),獲得移動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)并進(jìn)行模擬移動(dòng),具體為:
39、獲取預(yù)設(shè)空間內(nèi)的環(huán)境感知信息,提取障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)、障礙物輪廓數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù);
40、所述障礙物輪廓數(shù)據(jù)包括輪廓尺寸數(shù)據(jù)和點(diǎn)集邊界數(shù)據(jù);
41、根據(jù)所述障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)、障礙物輪廓數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過預(yù)設(shè)數(shù)字孿生模型獲得移動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)并進(jìn)行模擬移動(dòng)。
42、其中,在本技術(shù)所述的人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制系統(tǒng)中,所述根據(jù)所述定位誤差數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)誤差閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人定位誤差是否滿足要求,具體為:
43、根據(jù)所述定位誤差數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)誤差閾值進(jìn)行對(duì)比;
44、若定位誤差數(shù)據(jù)小于誤差閾值,則機(jī)器人定位誤差滿足要求;
45、若定位誤差數(shù)據(jù)大于或等于誤差閾值,則機(jī)器人定位誤差不滿足要求。
46、第三方面,本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中包括人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法程序,所述人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法程序被處理器執(zhí)行時(shí),實(shí)現(xiàn)如上述任一項(xiàng)所述的人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法的步驟。
47、由上可知,本技術(shù)實(shí)施例提供的人機(jī)交互協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人智能控制方法、系統(tǒng)和介質(zhì),通過獲取預(yù)設(shè)空間內(nèi)的環(huán)境感知信息,提取障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)、障礙物輪廓數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù),獲得移動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)并通過預(yù)設(shè)數(shù)字孿生模型進(jìn)行模擬移動(dòng),根據(jù)模擬移動(dòng)的結(jié)果獲取機(jī)器人運(yùn)行監(jiān)測(cè)信息,提取定位誤差數(shù)據(jù)和移動(dòng)時(shí)長數(shù)據(jù),根據(jù)定位誤差數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)誤差閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人定位誤差是否滿足要求,根據(jù)移動(dòng)時(shí)長數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)時(shí)長閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人移動(dòng)時(shí)長是否滿足要求,根據(jù)障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)、障礙物輪廓數(shù)據(jù)、定位誤差數(shù)據(jù)和移動(dòng)時(shí)長數(shù)據(jù)結(jié)合移動(dòng)速度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,獲得避障能力指數(shù);獲取多個(gè)不同空間的避障能力指數(shù)并計(jì)算獲得避障能力平均指數(shù),通過預(yù)設(shè)避障能力修正模型對(duì)所述避障能力指數(shù)進(jìn)行修正處理,獲得避障能力修正指數(shù)并與預(yù)設(shè)能避障能力修正指數(shù)閾值進(jìn)行對(duì)比,判斷機(jī)器人避障能力是否滿足要求。本技術(shù)能夠全面了解機(jī)器人所處空間環(huán)境,為后續(xù)的移動(dòng)規(guī)劃提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),通過模擬移動(dòng)節(jié)省時(shí)間和資源,再通過計(jì)算避障能力指數(shù),可以量化地評(píng)估機(jī)器人在遇到障礙物時(shí)的應(yīng)對(duì)能力,使得評(píng)估結(jié)果更加具體和可靠,本技術(shù)綜合評(píng)估和優(yōu)化機(jī)器人的移動(dòng)性能,可以提高其在復(fù)雜環(huán)境中的安全性和運(yùn)行效率,減少因定位不準(zhǔn)確或避障能力不足而導(dǎo)致的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
48、本技術(shù)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實(shí)施本技術(shù)實(shí)施例了解。本技術(shù)的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。