CN107127747B - 一种辅助无人船回收机器人的装置、系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无人船技术领域,提供了一种辅助无人船回收机器人的装置、系统和方法。其中,装置中各机械爪的一端用于抓获机器人,另一端则固定在一基盘上或者固定在一机械杆上;基盘的中间位置设置有红外定位接收器;基盘上还设置有一条或者多条定位轨道;机械杆之间通过步进电机和/或者机械泵完成方位控制。本发明实施例提出了一种辅助无人船回收机器人的装置,该装置中携带一基盘,该基盘中间设置有红外定位传感器,用于与机器人中发射的第一红外信号完成匹配,达到机械臂与机器人之间的粗力度对准;基盘上还设置有定位轨道,该定位轨道与机器人发射的第二红外信号进行动态校准,通过机械臂完成机器人的回收。
Description
【技术领域】
本发明涉及无人船技术领域,特别是涉及一种辅助无人船回收机器人的装置、系统和方法。
【背景技术】
随着无人船产业的演进,无人船的体量等级也越来越丰富;伴随着精密仪器的越来越小型化和集成化,使得各种体量无人船携带无人机、水底机器人、水面机器人成为可能。
然而,因为无人船使用场合是在水域之中,因此,对于上述各种机器人的回收来说,是一直以来业界都在研究的问题。对于当前最为普遍使用的船载吊机配合缆绳的方式来说,其弊端就是必须有潜水员的介入,需要潜水员将缆绳固定在机器人上,才能由船回收相应机器人。
现有方式,不仅执行起来费时、费人力,而且对于船体大小规模也有较大的要求,因为涉及海浪等原因,缆绳方式回收机器人需要提供较大的船载吊机,从而保证机器人能够在离船体一定距离环境下完成固定缆绳和回收工作。
【发明内容】
本发明实施例要解决的技术问题是现有的利用缆绳进行机器人回收方式无法摆脱潜水员的介入,其实现效率低、对船体硬件要求高等问题。
本发明实施例采用如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供了一种辅助无人船回收机器人的装置,装置包括一机械臂,所述机械臂包括至少两个机械杆和一组机械爪,机械杆之间通过轴承连接,具体的:
各机械爪的一端用于抓获机器人,另一端则固定在一基盘上或者固定在一机械杆上;所述基盘与一机械杆顶部连接;
所述基盘的中间位置设置有红外定位接收器;
所述基盘上还设置有一条或者多条定位轨道,其中,每一条定位轨道由至少两个红外定位接收器组成;
所述机械杆之间通过步进电机和/或者机械泵完成方位控制;所述基盘连接一步进电机,用于在与其连接的机械杆顶部进行旋转。
可选的,所述定位轨道具体为3条,则每一条定位轨道中相同排列序号的红外定位接收器的位置构成一等腰三角形。
可选的,所述装置还包括处理器,所述处理器连接所述步进电机和/或者机械泵,以及位于基盘上的红外定位接收器。
可选的,所述机械臂上设置有第一传感器,所述第一传感器为雷达或者摄像机。
第二方面,本发明实施例还提供了一种辅助无人船回收机器人的系统,系统包括无人船和机器人,所述无人船包括一机械臂,所述机械臂包括至少两个机械杆和一组机械爪,机械杆之间通过轴承连接,具体的:
各机械爪的一端用于抓获机器人,另一端则固定在一基盘上或者固定在一机械杆上;所述基盘与一机械杆顶部连接;所述基盘的中间位置设置有红外定位接收器;所述基盘上还设置有一条或者多条定位轨道,其中,每一条定位轨道由至少两个红外定位接收器组成;所述机械杆之间通过步进电机和/或者机械泵完成方位控制;所述基盘连接一步进电机,用于在与其连接的机械杆顶部进行旋转;
所述机器人上设置有一中心定位红外发射器,以及一个或者多个辅助定位红外发射器,其中所述中心定位红外发射器发射的信号用于基盘的中间位置设置有红外定位接收器完成接收;所述一个或者多个辅助定位红外发射器发射的信号用于所述一条或者多条定位轨道完成接收。
第三方面,本发明实施例还提供了一种辅助无人船回收机器人的方法,方法基于第一方面所述的辅助无人船回收机器人的装置实现,所述方法包括:
定位机器人的位置区域,控制机械臂使得所述基盘朝向定位出来的机器人位置区域;
根据基盘上设置的红外定位接收器阵列,采集由机器人发射的第一红外信号;
在完成所述基盘的中间位置设置有红外定位接收器与所述第一红外信号的匹对后,触发所述机器人发射第二红外信号;其中,所述第二红外信号包括一个或者多个红外子信号;
旋转所述基盘,并根据基盘上一条或者多条定位轨道采集到的第二红外信号,调整机械臂以便完成机器人的抓取。
可选的,所述机器人上的用于发射第二红外信号的辅助定位红外发射器的位置布局与所述一条或者多条定位轨道中指定序号的红外定位接收器形成的位置布局相对应,则所述根据基盘上一条或者多条定位轨道采集到的第二红外信号,调整机械臂具体包括:
根据旋转基盘过程中,所述一条或者多条定位轨道所采集到的第二红外信号,确定各定位轨道同时采集到第二红外信号的时刻,记录此时各定位轨道中采集到第二红外信号的红外定位接收器序号;
根据预设的辅助定位红外发射器和红外定位接收器之间位置布局对应关系,调整机械臂的角度。
可选的,在所述定位轨道包括第I道、第II道和第III道,且三定位轨道中相应序号红外定位接收器之间连线构成等腰三角形,所述根据预设的辅助定位红外发射器和红外定位接收器之间位置布局对应关系,调整机械臂的角度,具体包括:
对于其中一轨道中采集到第二红外信号的红外定位接收器序号大于预设的位置布局对应关系中指定的该轨道上红外定位接收器序号时,控制机械臂使得基盘的朝向沿着所述轨道偏向其红外定位接收器起始序号侧转动;其中,所述轨道包括第I道、第II道和第III道;
对于其中一轨道中采集到第二红外信号的红外定位接收器序号小于预设的位置布局对应关系中指定的该轨道上红外定位接收器序号时,控制机械臂使得基盘的朝向沿着所述轨道偏向其红外定位接收器最大序号侧转动。
可选的,旋转所述基盘,并在根据基盘上一条或者多条定位轨道采集到的第二红外信号,调整机械臂之前,所述方法还包括:
读取预设时长内的第二红外信号,分析由各定位轨道上红外定位接收器采集后,由其红外定位接收器序号形成的机器人晃动规律;
所述机械臂根据所述机器人晃动规律动态调整所述基盘的角度,使得机械爪与所述机器人进入近似同步晃动状态,以便完成抓取。
可选的,所述定位机器人的位置区域,具体包括:
机械臂通过其自身安装的雷达或者摄像机完成所述机器人的位置区域确定。
本发明实施例提出了一种辅助无人船回收机器人的装置,该装置中携带一基盘,该基盘中间设置有红外定位传感器,用于与机器人中发射的第一红外信号完成匹配,达到机械臂与机器人之间的粗力度对准;进一步的,所述基盘上还设置有一条或者多条定位轨道,该定位轨道与机器人发射的第二红外信号进行动态校准,从而在粗力度对准基础上实现机械臂与机器人之间的细力度对准,并最终通过所述机械臂完成机器人的回收。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种辅助无人船回收机器人的装置的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的另一种辅助无人船回收机器人的装置的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种基盘的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种基盘的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种由基盘与机器人红外发射组件形成的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的一种辅助无人船回收机器人的方法流程图;
图7是本发明实施例提供的一种机器人红外发射组件在基盘上形成的投射效果示意图;
图8是本发明实施例提供的一种根据基盘上红外定位接收器解析出的各红外发射器的波动状态示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不应当理解为对本发明的限制。
此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1:
本发明实施例1提供了一种辅助无人船回收机器人的装置,如图1和图2所示,装置包括一机械臂,所述机械臂包括至少两个机械杆和一组机械爪,机械杆之间通过轴承连接,具体的:
各机械爪的一端用于抓获机器人,另一端则固定在一基盘上或者固定在一机械杆上;所述基盘与一机械杆顶部连接。
所述基盘的中间位置设置有红外定位接收器1(如图3所示,通常设置在中间区域,也可以根据工业设计需求将所述红外定位接收器1在位置上作一定的调整)。
所述基盘上还设置有一条或者多条定位轨道(如图3所示,具体以三条定位轨道为例,包括定位轨道I、定位轨道II和定位轨道III,实际实现过程中也可以采用一条定位轨道、两条定位轨道或者4条定位轨道的方式,在此不做特殊限定),其中,每一条定位轨道由至少两个红外定位接收器组成(以图3为例,每一条定位轨道中包含8个红外定位接收器)。
所述机械杆之间通过步进电机和/或者机械泵完成方位控制;所述基盘连接一步进电机,用于在与其连接的机械杆顶部进行旋转(图中未示出相应内部步进电机)。
如图1所示,为本发明实施例提供的一种无人船回收机器人的装置,其中,各机械杆之间都是利用步进电机完成转向的功能,其优势是响应速度较快,并且精准度较高,适合于水域情况较为复杂的场合。但是,其自身的劣势也比较明显,因为在较小的齿轮受力情况下产生较大的力矩,如图1所示的方式,只能适用于较小的机器人的回收。
如图2所示,为本发明实施例提供的另一种无人船回收机器人的装置,其中,各机械杆之间是利用机械泵完成折叠和伸展的,而机械杆组合的旋转则是通过步进电机完成的。相比较图1所示的纯步进电机构成的转动结构,机械泵构成的传动结构能够充分利用力矩带来的优势,使得该装置能够应用于较大规模的机器人的回收。
本发明实施例提出了一种辅助无人船回收机器人的装置,该装置中携带一基盘,该基盘中间设置有红外定位传感器,用于与机器人中发射的第一红外信号完成匹配,达到机械臂与机器人之间的粗力度对准(在优选的方案中,为了能够进一步提高粗粒度对准的可延续性,可以如图4所示,将位于中间的红外定位接收器设置为多个,最优的则是布局呈环状,便能够保证在发生第一红外信号脱离中心匹配时,能够由外部环状布局的红外定位接收器采集到变化方向,而及时进行调整);进一步的,所述基盘上还设置有一条或者多条定位轨道,该定位轨道与机器人发射的第二红外信号进行动态校准,从而在粗力度对准基础上实现机械臂与机器人之间的细力度对准,并最终通过所述机械臂完成机器人的回收。
结合本发明实施例,提供了一种几盘上定位轨道设计的方案,如图3所示,所述定位轨道具体为3条,则每一条定位轨道中相同排列序号的红外定位接收器的位置构成一等腰三角形。图3中虚线所示的等腰三角形3和等腰三角形4分别是由各定位轨道中位于序号为5和序号为7(其排列顺序由内向外依次增加,例如图中对于定位轨道II中包含的红外定位接收器所做的序号标识:位于第一个的II-1和位于最后一个的II-8)的红外定位接收器所在位置形成的。
为了能够达到机械臂的高度制动化,即无人船在判断与机器人达到指定距离后,便可以仅通过向机械臂下达回收指令,便能够托管给所述机械臂完成机器人的回收过程。相应的结合本发明实施例存在用于实现上述要求的可选方案,所述装置还包括处理器,所述处理器连接所述步进电机和/或者机械泵,以及位于基盘上的红外定位接收器,相应的所述机械臂上设置有第一传感器,所述第一传感器为雷达或者摄像机,所述第一传感器用于确认机器人所在位置区域。相应如何实现机械臂智能控制实现机器人回收将在实施例3中具体展开来阐述。
结合本发明实施例,存在一种优选的实现方式,其中,无人船上通过传感器(例如:微型陀螺仪)检测船体的稳定性,进而通过主控制器调整机械臂的整体稳定性(具体为通过主控制器控制用于固定机械臂的稳定平台来实现机械臂的稳定性的调整)。其原理为:机械臂安装在无人船体上,海域中的无人船在某些情况下的晃动是非常大的,所以需要在机械臂和无人船的连接位置安装一个稳定平台,用于隔离船体的晃动。上述基于主控制器和稳定平台的调节方法可以与机械臂自身的红外定位配合工作,从而进一步保证在一定距离内,机器人与无人船相对静止的实施效果。
实施例2:
本发明实施例还提供了一种辅助无人船回收机器人的系统,系统包括无人船和机器人,所述无人船包括一机械臂,所述机械臂包括至少两个机械杆和一组机械爪,机械杆之间通过轴承连接,具体的:
各机械爪的一端用于抓获机器人,另一端则固定在一基盘上或者固定在一机械杆上;所述基盘与一机械杆顶部连接;所述基盘的中间位置设置有红外定位接收器;所述基盘上还设置有一条或者多条定位轨道,其中,每一条定位轨道由至少两个红外定位接收器组成;所述机械杆之间通过步进电机和/或者机械泵完成方位控制;所述基盘连接一步进电机,用于在与其连接的机械杆顶部进行旋转;
所述机器人上设置有一中心定位红外发射器(如图5中红外发射器D所示),以及一个或者多个辅助定位红外发射器(如图5中红外发射器A、红外发射器B和红外发射器C所示),其中所述中心定位红外发射器发射的信号用于基盘的中间位置设置有红外定位接收器完成接收;所述一个或者多个辅助定位红外发射器发射的信号用于所述一条或者多条定位轨道完成接收。
本发明实施例提出了一种辅助无人船回收机器人的系统,该系统中机械臂携带一基盘,该基盘中间设置有红外定位传感器,用于与机器人中发射的第一红外信号完成匹配,达到机械臂与机器人之间的粗力度对准(在优选的方案中,为了能够进一步提高粗粒度对准的可延续性,可以如图4所示,将位于中间的红外定位接收器设置为多个,最优的则是布局呈环状,便能够保证在发生第一红外信号脱离中心匹配时,能够由外部环状布局的红外定位接收器采集到变化方向,而及时进行调整);进一步的,所述基盘上还设置有一条或者多条定位轨道,该定位轨道与机器人发射的第二红外信号进行动态校准,从而在粗力度对准基础上实现机械臂与机器人之间的细力度对准,并最终通过所述机械臂完成机器人的回收。
结合本发明实施例,存在一种优选的实现方式,其中,无人船上通过传感器(例如:微型陀螺仪)检测船体的稳定性,进而通过主控制器调整机械臂的整体稳定性(具体为通过主控制器控制用于固定机械臂的稳定平台来实现机械臂的稳定性的调整)。其原理为:机械臂安装在无人船体上,海域中的无人船在某些情况下的晃动是非常大的,所以需要在机械臂和无人船的连接位置安装一个稳定平台,用于隔离船体的晃动。上述基于主控制器和稳定平台的调节方法可以与机械臂自身的红外定位配合工作,从而进一步保证在一定距离内,机器人与无人船相对静止的实施效果。
实施例3:
本发明实施例还提供了一种辅助无人船回收机器人的方法,所述方法可以引用如实施例1所述的装置和实施例2所述的系统,其中,方法中涉及机械臂的功能描述可借鉴实施例1中相关内容,如图6所示,所述方法包括:
在步骤201中,定位机器人的位置区域,控制机械臂使得所述基盘朝向定位出来的机器人位置区域。
在步骤202中,根据基盘上设置的红外定位接收器阵列,采集由机器人发射的第一红外信号。
在步骤203中,在完成所述基盘的中间位置设置有红外定位接收器与所述第一红外信号的匹对后,触发所述机器人发射第二红外信号;其中,所述第二红外信号包括一个或者多个红外子信号。
在步骤204中,旋转所述基盘,并根据基盘上一条或者多条定位轨道采集到的第二红外信号,调整机械臂以便完成机器人的抓取。
本发明实施例提出了一种辅助无人船回收机器人的方法,该方法通过机械臂携带一基盘,该基盘中间设置有红外定位传感器,用于与机器人中发射的第一红外信号完成匹配,达到机械臂与机器人之间的粗力度对准(在优选的方案中,为了能够进一步提高粗粒度对准的可延续性,可以如图4所示,将位于中间的红外定位接收器设置为多个,最优的则是布局呈环状,便能够保证在发生第一红外信号脱离中心匹配时,能够由外部环状布局的红外定位接收器采集到变化方向,而及时进行调整);进一步的,所述基盘上还设置有一条或者多条定位轨道,该定位轨道与机器人发射的第二红外信号进行动态校准,从而在粗力度对准基础上实现机械臂与机器人之间的细力度对准,并最终通过所述机械臂完成机器人的回收。
在本发明实施例中,所述机器人上的用于发射第二红外信号的辅助定位红外发射器的位置布局与所述一条或者多条定位轨道中指定序号的红外定位接收器形成的位置布局相对应,以图5为例,相应的机器人中辅助定位红外发射器A、B和C所对应的红外定位接收器,分别位于所述定位轨道I中红外定位接收器I-2、定位轨道II中红外定位接收器II-2和定位轨道III中红外定位接收器III-2。则在步骤204中,所述根据基盘上一条或者多条定位轨道采集到的第二红外信号,调整机械臂具体包括:
在步骤2041中,根据旋转基盘过程中,所述一条或者多条定位轨道所采集到的第二红外信号,确定各定位轨道同时采集到第二红外信号的时刻,记录此时各定位轨道中采集到第二红外信号的红外定位接收器序号。
以图5为例,所述第二红外信号具体为红外发射器A、B和C发射出来的红外信号。其中,各定位轨道同时采集到第二红外信号的时刻为相应红外发射器A、B和C发射出来的红外信号投射到所述基盘上后,同时被定位轨道I、定位轨道II和定位轨道III上的红外定位接收器所采集,其中,各定位轨道上采集到相应红外信号的定位接收器的标号中的序号(例如:标号III-2中的序号即为2)可以是相同的,也可以是不同的。
在步骤2042中,根据预设的辅助定位红外发射器和红外定位接收器之间位置布局对应关系,调整机械臂的角度。
在步骤2041-步骤2042中,进一步给予了如何有效确定并记载定各位轨道中红外定位接收器所采集的信息的方法,接下来将进一步从如何进行机械臂的角度调整给予一种可行的实现方式,其中,以所述定位轨道包括第I道、第II道和第III道,且三定位轨道中相应序号红外定位接收器之间连线构成等腰三角形为例,具体阐述如下:
对于其中一轨道中采集到第二红外信号的红外定位接收器序号大于预设的位置布局对应关系中指定的该轨道上红外定位接收器序号时,控制机械臂使得基盘的朝向沿着所述轨道偏向其红外定位接收器起始序号侧转动;其中,所述轨道包括第I道、第II道和第III道;
对于其中一轨道中采集到第二红外信号的红外定位接收器序号小于预设的位置布局对应关系中指定的该轨道上红外定位接收器序号时,控制机械臂使得基盘的朝向沿着所述轨道偏向其红外定位接收器最大序号侧转动。
在具体实现过程中,上述转动的角度可以根据当前采集到定位轨道上红外定位接收器序号和预设的位置布局对应关系中指定的该轨道上红外定位接收器序号计算得到,其中序号相差的数值越大则相应转动的角度也越大。
另外,为了提高采集红外信号的覆盖范围,结合本发明实施例还存在一种优选的实现方式,即在基盘上布满红外定位接收器,从而能够突破物理定位轨道的限制,而通过在布满红外定位接收器的基盘上设定出预设的位置布局对应关系中的红外定位接收器(此时已经无需定位轨道的概念)。此时,只要基盘上同时有三个红外定位接收器接收到辅助定位红外发射器所发射的红外信号,则可以建立三角形映射转换关系,从而得到上述转动的角度。如图7所示,相同的辅助定位红外发射器信号,在不同的投射角度时会通过红外定位接收器的接收后,映射出不同的三角形,如图7所示。其中,不同的投射角度是因为无人船和机器人所在水域的波浪产生。
为了进一步提高机械臂对于水域晃动规律的利用,以便机械臂(对于机械臂中设置有处理器的情况)或者无人船(对于机械臂中没有设置处理器的情况)能够实现对机械臂与机器人之间位置的预判。因此,结合本发明实施例还存在一种可扩展的实现方案,具体的,旋转所述基盘,并在根据基盘上一条或者多条定位轨道采集到的第二红外信号,调整机械臂之前,所述方法还包括:
在步骤301中,读取预设时长内的第二红外信号,分析由各定位轨道上红外定位接收器采集后,由其红外定位接收器序号形成的机器人晃动规律。
如图8所示,其中实线曲线11是根据接收到红外发射器A所发射红外信号的红外定位接收器得到的信号波曲线,而虚线曲线12为对应接收到红外发射器B和C所发射红外信号的红外定位接收器得到的信号波曲线。
在步骤302中,所述机械臂根据所述机器人晃动规律动态调整所述基盘的角度,使得机械爪与所述机器人进入近似同步晃动状态,以便完成抓取。
在本发明实施例中,机器人的位置区域确定可以是由无人船来完成,也可以是通过在机械臂中安装雷达或者摄像机完成,在此不做特殊限定。
而为了进一步提高本发明实施例中对于不同辅助定位红外发射器所发射信号的识别,存在一种优选的实现方式,即将不同的红外发射器的发射信号设定为不同波长的,则各红外定位接收器在接收到特定波长红外信号时,便可以唯一的确定是由哪一个红外发射器生成的。本优选的实现方式同样适用于上述实施例1和实施例2。
值得说明的是,上述装置和系统内的模块、单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本发明的处理方法实施例基于同一构思,具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述,此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器(ROM,Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种辅助无人船回收机器人的装置,其特征在于,装置包括一机械臂,所述机械臂包括至少两个机械杆和一组机械爪,机械杆之间通过轴承连接,具体的:
各机械爪的一端用于抓获机器人,另一端则固定在一基盘上或者固定在一机械杆上;所述基盘与一机械杆顶部连接;
所述基盘的中间位置设置有红外定位接收器;
所述基盘上还设置有多条定位轨道,其中,每一条定位轨道由至少两个红外定位接收器组成;
所述机械杆之间通过步进电机和/或者机械泵完成方位控制;所述基盘连接一步进电机,用于在与其连接的机械杆顶部进行旋转;
所述定位轨道具体为3条,则每一条定位轨道中相同排列序号的红外定位接收器的位置构成一等腰三角形。
2.根据权利要求1所述的辅助无人船回收机器人的装置,其特征在于,所述装置还包括处理器,所述处理器连接所述步进电机和/或者机械泵,以及位于基盘上的红外定位接收器。
3.根据权利要求1所述的辅助无人船回收机器人的装置,其特征在于,所述机械臂上设置有第一传感器,所述第一传感器为雷达或者摄像机。
4.一种辅助无人船回收机器人的系统,其特征在于,系统包括无人船和机器人,所述无人船包括一机械臂,所述机械臂包括至少两个机械杆和一组机械爪,机械杆之间通过轴承连接,具体的:
各机械爪的一端用于抓获机器人,另一端则固定在一基盘上或者固定在一机械杆上;所述基盘与一机械杆顶部连接;所述基盘的中间位置设置有红外定位接收器;所述基盘上还设置有多条定位轨道,其中,每一条定位轨道由至少两个红外定位接收器组成;所述机械杆之间通过步进电机和/或者机械泵完成方位控制;所述基盘连接一步进电机,用于在与其连接的机械杆顶部进行旋转;
所述机器人上设置有一中心定位红外发射器,以及多个辅助定位红外发射器,其中所述中心定位红外发射器发射的信号用于基盘的中间位置设置有红外定位接收器完成接收;所述多个辅助定位红外发射器发射的信号用于所述多条定位轨道完成接收;
所述定位轨道具体为3条,则每一条定位轨道中相同排列序号的红外定位接收器的位置构成一等腰三角形。
5.一种辅助无人船回收机器人的方法,其特征在于,方法基于权利要求1-3任一所述的辅助无人船回收机器人的装置实现,所述方法包括:
定位机器人的位置区域,控制机械臂使得所述基盘朝向定位出来的机器人位置区域;
根据基盘上设置的红外定位接收器阵列,采集由机器人发射的第一红外信号;
在完成所述基盘的中间位置设置有红外定位接收器与所述第一红外信号的匹对后,触发所述机器人发射第二红外信号;其中,所述第二红外信号包括多个红外子信号;
旋转所述基盘,并根据基盘上多条定位轨道采集到的第二红外信号,调整机械臂以便完成机器人的抓取。
6.根据权利要求5所述的辅助无人船回收机器人的方法,其特征在于,所述机器人上的用于发射第二红外信号的辅助定位红外发射器的位置布局与所述多条定位轨道中指定序号的红外定位接收器形成的位置布局相对应,则所述根据基盘上多条定位轨道采集到的第二红外信号,调整机械臂具体包括:
根据旋转基盘过程中,所述多条定位轨道所采集到的第二红外信号,确定各定位轨道同时采集到第二红外信号的时刻,记录此时各定位轨道中采集到第二红外信号的红外定位接收器序号;
根据预设的辅助定位红外发射器和红外定位接收器之间位置布局对应关系,调整机械臂的角度。
7.根据权利要求6所述的辅助无人船回收机器人的方法,其特征在于,在所述定位轨道包括第I道、第II道和第III道,且三定位轨道中相应序号红外定位接收器之间连线构成等腰三角形,所述根据预设的辅助定位红外发射器和红外定位接收器之间位置布局对应关系,调整机械臂的角度,具体包括:
对于其中一轨道中采集到第二红外信号的红外定位接收器序号大于预设的位置布局对应关系中指定的该轨道上红外定位接收器序号时,控制机械臂使得基盘的朝向沿着所述轨道偏向其红外定位接收器起始序号侧转动;其中,所述轨道包括第I道、第II道和第III道;
对于其中一轨道中采集到第二红外信号的红外定位接收器序号小于预设的位置布局对应关系中指定的该轨道上红外定位接收器序号时,控制机械臂使得基盘的朝向沿着所述轨道偏向其红外定位接收器最大序号侧转动。
8.根据权利要求5-7任一所述的辅助无人船回收机器人的方法,其特征在于,旋转所述基盘,并在根据基盘上多条定位轨道采集到的第二红外信号,调整机械臂之前,所述方法还包括:
读取预设时长内的第二红外信号,分析由各定位轨道上红外定位接收器采集后,由其红外定位接收器序号形成的机器人晃动规律;
所述机械臂根据所述机器人晃动规律动态调整所述基盘的角度,使得机械爪与所述机器人进入近似同步晃动状态,以便完成抓取。
9.根据权利要求5-7任一所述的辅助无人船回收机器人的方法,其特征在于,所述定位机器人的位置区域,具体包括:
机械臂通过其自身安装的雷达或者摄像机完成所述机器人的位置区域确定。
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