CN112093467A - 一种移动式搬运机器人系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及物料搬运设备技术领域,尤其涉及一种移动式搬运机器人系统及其控制方法,所述移动式搬运机器人系统,包括:机器人移动平台、主控计算机系统、机械手装置、二维码视觉定位系统和激光slam系统。传统机械臂式机器人,工作范围有限,移动式搬运机器人有效扩大固定式机械臂的X轴和Y轴增大工作范围,节省了企业投入成本。另外,现有的移动牵引小车定位精度低,重复定位精度大多只有10mm,而本发明提出一种分层结合的导航控制方法,采用激光slam和近距离二维码视觉复合导航的定位模式,重复定位精度可达2mm,也不会因为多种导航模式的存在而增加控制难度,让移动平台作为机械臂的可移动式底座成为可能。
Description
技术领域
本发明涉及物料搬运设备技术领域,尤其涉及一种移动式搬运机器人系统及其控制方法。
背景技术
本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
在工业设备生产的过程中,物料和产品的搬运是其重要环节,其作业质量的好坏直接关系到生产的速度和效率,从而最终影响市场价格和经济效益。
我国对生产物流的统计,机械工厂每生产1吨成品,需进行252吨次的装卸搬运,其成本为加工成本的15.5%。生产注定伴随着物料搬运,物料搬运重量常常是产品重量的数倍,甚至数十倍。在美国,装卸搬运费用占总成本的20—30%;德国企业物料搬运费占营业额的1/3;日本物料搬运费占GDP的10.73%。在我国,铁路运输的始发和达到的装卸作业费大致占运费的20%左右,船运占40%左右。
目前大多数搬运基本是人工搬运,劳动强度大、消耗时间长,且具有一定的危险性;部分公司采用固定式机械臂协助生产,但其作业范围有限,一条生产线上往往需要多台机械人协助生产搬运,这无疑对企业是较大的成本投入。如果将固定式机械手转换成移动式协作搬运机器人不仅能减轻人们的劳动强度、节省人工成本、提高作业效率,而且能降低企业的生产和养护成本,因此,研究开发移动式搬运机器人实现生产资料的机械自动化搬运有着重要的实用价值和意义。然而,由于固定式机械手在工作中往往采用固定式世界坐标和机械坐标相结合的方式来确定工件的位置和姿态,移动状态下由于定位精度难以达到作业要求。
综上,目前的搬运机器人仍然存在以下方面的不足:
(1)固定式机械臂在实现搬运时工作范围有限,臂展的长度往往限制了工作距离,如果在较大范围内需要搬运作业,往往需要多台机械臂协同工作,增加了工厂生产成本。
(2)传统移动平台采用单一导航方式工作,精度较低,若采用多种导航并存则会增加控制算法难度,多种导航信息同时处理对CPU的要求也会更高;
(3)单纯的将AGV与机器臂融合在一起会导致机械臂的世界坐标出现变化(重复定位精度低,每次停止的位置都会有偏差)而导致工作出错甚至出现故障。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种移动式搬运机器人系统及其控制方法,这种机器人能够自动引导自身到达工件可搬运距离,实现机械臂夹取工件进行搬运,协同移动底盘行进至码盘进行有序摆放,提高工件搬运效率。为实现上述目的,本发明的技术方案如下。
在本发明第一方面,公开一种移动式搬运机器人系统,包括:机器人移动平台、主控计算机系统、机械手装置、二维码视觉定位系统和激光slam系统。
所述机器人移动平台包括轮式车体、电源系统、智能充电口、轮子驱动电机及其控制器、激光避障单元和防撞条,其中:所述电源系统固定在轮式车体右端上表面上,且电源系统与设置在轮式车体右端端面上的智能充电口连接,所述轮子驱动电机与轮子连接,所述激光避障单元和防撞条均固定在轮式车体左端上表面上,即轮式车体面对前进方向的一端。
所述主控计算机系统包括:安装板和主控计算机,所述安装板固定在轮式车体上,所述主控计算机固定在安装板上,且所述电源系统、轮子驱动电机及其控制器均与主控计算机连接。
所述机械手装置包括纵向机械臂、横向机械臂和机械爪;其中:所纵向机械臂竖向固定在轮式车体上,所述横向机械臂垂直纵向机械臂连接在纵向机械臂上,所述机械爪连接在横向机械臂上,且所述横向机械臂能够在电机驱动下沿纵向机械臂上下运动,所述机械爪能够在电机作用下进行抓取动作以及相对于横向机械臂进行伸缩、旋转。所述机械爪的各个关节设置有限位传感器,机械手各个关节伺服驱动器与主控计算机的网口连接。
所述二维码视觉定位系统固定在轮式车体左端下表面上,所述激光slam系统设置在纵向机械臂的顶端,且激光slam系统与主控计算机中的智能控制器相连,以便于实现环境扫描、地图建立、目标识别、坐标运算及控制。
进一步地,还包括:机械爪升降电机、机械爪伸缩电机、机械爪旋转电机和机械爪抓取电机,其中:所述机械爪升降电机固定在轮式车体的侧面,所述机械爪伸缩电机固定在机械臂上,所述机械爪旋转电机和机械爪旋转电机设置在机械爪的旋转关节中,且机械爪升降电机、机械爪伸缩电机、机械爪旋转电机、机械爪抓取电机均与机械爪、主控计算机连接。
进一步地,所述机械爪的各个关节采用光电开关作为限位传感器,机械手各个关节伺服驱动器采用CAN总线组网后通过Ethernat工业以太网与主控计算机的网口连接。
进一步地,所述所述激光slam系统包括激光头,其固定在纵向机械臂的顶端,且激光头能够360°旋转,激光头与安装在主控计算机上的智能控制器相连。
进一步地,还包括滑轮固定杆、滑轮、连接绳和配重块,其中,所述滑轮固定杆的一端固定在纵向机械臂上,另一端向横向机械臂延伸,滑轮固定杆的两端均固定有滑轮,所述连接绳的一端与横向机械臂连接,连接绳的另一端通过滑轮后与配重块连接,配重块对横向机械臂形成牵拉状态,以便平衡横向机械臂的力矩。
进一步地,还包括智能充电桩,其具有和智能充电口相匹配的连接口,以便于为电源系统充电。
进一步地,还包括三色报警灯,其固定在所述安装板上,且三色报警灯与智能控制器连接,用于显示当前运行状态绿色为正常运行黄色表示路径上出现障碍物红色表示发生碰撞或系统出现故障目的。
进一步地,所述二维码视觉定位系统为二维码定位摄像头,所述轮式车体的轮子为麦克纳姆轮。
进一步地,所述纵向机械臂的下部与纵向机械臂之间固定有支撑角铁,且纵向机械臂、纵向机械臂均与支撑角铁连接。
在本发明第二方面,公开一种上述移动式搬运机器人系统的控制方法,包括如下步骤:
步骤1:在工作环境中启动系统,主控计算机控制激光slam系统开始工作,激光头处于水平平视位置,360°转动进行环境扫描、识别、测距定位,然后建立工作环境地图并存储于主控计算机的智能控制器中;
步骤2:人工输入既定的取件工位和码盘的位置信息,并在每个工作点地面贴好所需的定位二维码,另外,在工位处设置工位呼叫器;智能控制器根据所述环境地图运算规划出运行轨迹,既工作时的既定行走路线,从而为后续物料搬运提供信息;
步骤3:设定充电休息区坐标,当本发明的移动式搬运机器人停止工作后将自动行使至休息区待命,等待下一个工件到来,并进行蓄能;
步骤4:工位呼叫信号发出,信号接收器将信号发送给智能控制器,智能控制器确定具体工位后将既定行进路线发送给轮子驱动电机及其控制器,然后控制轮子运动,此时激光slam系统、防撞条开始工作,激光slam系统检测既定行进路线中的不确定障碍,当遇到此类障碍时通过激光slam系统确定障碍物轮廓,智能控制器给出避让方案传给轮子驱动电机及其控制器,其根据避让方案控制轮子进行避让后再度回到既定轨道中,并按既定轨道继续行驶;
步骤5:当平台跟随激光slam系统的导航到达既定工位后,激光slam系统暂停运行,主控计算机启动二维码视觉定位系统开始工作,根据事先贴好的定位二维码在摄像头图像中位置偏差,推断此刻平台位置与作业所需位置的精确偏差并将信号发送给智能控制器,智能控制器接受信号后进行处理,将处理后的信号发给给轮子驱动电机及其控制器,此时轮子在伺服驱动下转换为低速精准运行模式,准确将平台移动到既定位置上;
步骤6:当平台移动至工位后,二维码视觉定位系统暂停工作,轮子驱动电机及其控制器将到位信号反馈给智能控制器并控制轮子驱动电机抱闸,保证在机械臂工作过程中平台不会再移动;
步骤7:智能控制器接收到位信号后,发送启动信号给机械臂控制器,控制相应的驱动机械爪动作的电机运动,完成整个工件抓取工作,并反馈智给能控制器抓取完成信号;
步骤8:智能控制器接收完成信号后,发送启动信号给轮子驱动电机及其控制器,轮子驱动电机及其控制器关闭抱闸并继续遵循步骤4步骤5流程运动到达码盘既定位置,并遵循步骤6步骤7,将工件按既定要求摆放在码盘上;
步骤9:在一次搬运完成后,如没有继续呼叫的信号,智能控制器则控制移动机器人返回待命休息区,进入休眠状态,节省电量;
步骤10:工厂进入休息时间时,或移动搬运机器人进入低电量状态后,需工作人员操作电池模块按钮进入充电模式,并按下充电桩的充电按钮,智能充电桩就会自动伸出充电接口与休息区的移动式搬运机器人对接,进行充电;若机器人已经电量耗尽,则需要工人手动将电缆插至手动充电口进行充电。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)传统机械臂式机器人,工作范围有限,移动式搬运机器人有效扩大固定式机械臂的X轴和Y轴增大工作范围,节省了企业投入成本。
(2)目前的单纯的移动牵引小车定位精度低,重复定位精度大多只有10mm,而本发明提出一种分层结合的导航控制方法,采用激光slam和近距离二维码视觉复合导航的定位模式,重复定位精度可达2mm,也不会因为多种导航模式的存在而增加控制难度,让移动平台作为机械臂的可移动式底座成为可能。
(3)本发明的移动式搬运机器人能够实现自主导航行走和工件目标的搬运摆放,其特点在于模块化、开放式设计,汲取传统机械臂协同灵活作业的优点,与AGV移动平台结合在一起,可以有效扩大单台机械臂的有效工作范围,可以协同避障搬运工件并进行码垛作业,比人工及固定式搬运机器人能够更进一步提高作业效率,减轻劳动强度,降低作业成本,提升经济效益。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例中移动式搬运机器人系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中移动式搬运机器人系统控制方法的流程图。
图3为本发明实施例中移动式搬运机器人系统控制方法的流程图。
图中标记分别代表:1.1-车体、1.2-电源系统、1.3-智能充电口、1.4-轮子驱动电机、1.5-激光避障单元、1.6-防撞条、1.7-轮子、2.1-安装板、2.2-主控计算机、3.1-纵向机械臂、3.2-横向机械臂、3.3-机械爪、3.4-机械爪升降电机、3.5-机械爪伸缩电机、3.6-机械爪旋转电机、3.7-机械爪抓取电机、4.1-二维码视觉定位系统、5.1-激光slam系统、6.1-滑轮固定杆、6.2-滑轮、6.3-连接绳、6.4-配重块、7.1-智能充电桩、8.1-三色报警灯、9.1-支撑角铁。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了方便叙述,本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或为一体;可以是机械连接,可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部连接,或者两个元件的相互作用关系,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
参考附图1,示例一种移动式搬运机器人系统,包括:机器人移动平台、主控计算机系统、机械手装置、二维码视觉定位系统和激光slam系统。
所述机器人移动平台包括轮式车体1.1、电源系统1.2、智能充电口1.3、轮子驱动电机及其控制器1.4、激光避障单元1.5和防撞条1.6,其中:所述电源系统2固定在轮式车体1.1右端上表面上,且电源系统2(包括磷酸锂铁电池及逆变器)与设置在轮式车体1.1右端端面上的智能充电口3连接,所述轮子驱动电机4与轮子1.7连接,所述激光避障单元5和防撞条6均固定在轮式车体1.1左端上表面上,即轮式车体1.1面对前进方向的一端。
所述主控计算机系统包括:安装板2.1和主控计算机2.2,所述安装板2.1固定在轮式车体1.1上,所述主控计算机2.2固定在安装板2.1上,且所述电源系统1.2、轮子驱动电机及其控制器1.4均与主控计算机2.2连接。
所述机械手装置包括纵向机械臂3.1、横向机械臂3.2、机械爪3.3、机械爪升降电机3.4、机械爪伸缩电机3.5、机械爪旋转电机3.6和机械爪抓取电机3.7。其中:所纵向机械臂3.1竖向固定在轮式车体1.1上,所述横向机械臂3.2垂直纵向机械臂3.1连接在纵向机械臂上,所述机械爪3.2连接在横向机械臂3.2上,且所述横向机械臂3.2能够在电机驱动下沿纵向机械臂3.1上下运动,所述机械爪3.3能够在电机作用下进行抓取动作以及相对于横向机械臂3.2进行伸缩、旋转。所述机械爪的各个关节设置有限位传感器,机械手各个关节伺服驱动器与主控计算机的网口连接。所述机械爪升降电机3.4固定在轮式车体1.1的侧面,所述机械爪伸缩电机3.5固定在机械臂3.1上,所述机械爪旋转电机3.6和机械爪旋转电机3.7设置在机械爪3.3的旋转关节中,且机械爪升降电机3.4、机械爪伸缩电机3.5、机械爪旋转电机3.6、机械爪抓取电机3.7均与机械爪3.3、主控计算机2.2连接。所述机械爪3.3的各个关节采用光电开关作为限位传感器,机械手各个关节伺服驱动器采用CAN总线组网后通过Ethernat工业以太网与主控计算机的网口连接。
所述二维码视觉定位系统4.1固定在轮式车体1.1左端下表面上,在本实施例中,所述二维码视觉定位系统4.1采用二维码定位摄像头。所述激光slam系统5.1设置在纵向机械臂3.1的顶端,且激光slam与主控计算机中的智能控制器相连,以便于实现环境扫描、地图建立、目标识别、坐标运算及控制,具体地,所述所述激光slam系统5.1包括激光头,其固定在纵向机械臂3.1的顶端,且激光头能够360°旋转,激光头与安装在主控计算机上的智能控制器相连。
进一步地,还包括滑轮固定杆6.1、滑轮6.2、连接绳6.3和配重块6.4,其中,所述滑轮固定杆6.1的一端固定在纵向机械臂3.1上,另一端向横向机械臂3.2延伸,滑轮固定杆6.1的两端均固定有滑轮6.2,所述连接绳6.3的一端与横向机械臂3.2连接,连接绳6.3的另一端通过滑轮后与配重块6.4连接,配重块6.4对横向机械臂3.2形成牵拉状态,以便平衡横向机械臂3.2的力矩。
进一步地,在另一些实施例中,还包括充电桩7.1,其具有和智能充电口1.3相匹配的连接口,以便于为电源系统1.2充电。
进一步地,在另一些实施例中,还包括三色报警灯8.1,其固定在所述安装板2.1上,且三色报警灯8.1与智能控制器连接,用于显示运行状态目的。
进一步地,在另一些实施例中,所述纵向机械臂3.1的下部与纵向机械臂3.1之间固定有支撑角铁9.1,且纵向机械臂3.1、纵向机械臂3.1均与支撑角铁9.1连接。
进一步地,参考图1-3,上述移动式搬运机器人系统的控制方法包括步骤:
步骤1:在工作环境中启动系统,主控计算机2.2控制激光slam系统5.1开始工作,激光头处于水平平视位置,360°转动进行环境扫描、识别、测距定位,然后建立工作环境地图并存储于主控计算机2.2的智能控制器中;
步骤2:人工输入既定的取件工位(可设置多个)和码盘的位置信息,并在每个工作点地面贴好所需的定位二维码,另外,在工位处设置工位呼叫器;智能控制器根据所述环境地图运算规划出运行轨迹,既工作时的既定行走路线,从而为后续物料搬运提供信息;
步骤3:设定充电休息区坐标,当移动式搬运机器人停止工作后将自动行使至休息区待命,等待下一个工件到来,并进行充能,有效提高了续航能力和连续工作能力;
步骤4:工位呼叫信号发出,信号接收器将信号发送给智能控制器,智能控制器确定具体工位后将既定行进路线发送给轮子驱动电机及其控制器1.4,然后控制轮子1.7运动,此时激光slam系统5.1、防撞条1.6开始工作,激光slam系统5.1检测既定行进路线中的不确定障碍(如工人或临时摆放的其它物料),当遇到此类障碍时通过激光slam系统5.1中的漫反射激光头确定障碍物轮廓,智能控制器给出避让方案传给轮子驱动电机及其控制器1.4,其根据避让方案控制轮子1.7进行避让后再度回到既定轨道中,并按既定轨道继续行驶;
步骤5:当平台跟随激光slam系统5.1的导航到达既定工位后,激光slam系统5.1暂停运行,主控计算机2.2启动二维码视觉定位系统4.1开始工作,根据事先贴好的定位二维码在摄像头图像中位置偏差,推断此刻平台位置与作业所需位置的精确偏差并将信号发送给智能控制器,智能控制器接受信号后进行处理,将处理后的信号发给给轮子驱动电机及其控制器1.4,此时轮子1.7在伺服驱动下转换为低速精准运行模式,准确将平台移动到既定位置上;
步骤6:当平台移动至工位后,二维码视觉定位系统4.1暂停工作,轮子驱动电机及其控制器1.4将到位信号反馈给智能控制器并控制轮子驱动电机抱闸,保证在机械臂工作过程中平台不会再移动;
步骤7:智能控制器接收到位信号后,发送启动信号给机械臂控制器,控制驱动机械爪动作的电机运动(机械爪升降电机3.4、机械爪伸缩电机3.5、机械爪旋转电机3.6、机械爪抓取电机3.7),完成整个工件抓取工作,并反馈给智能控制器抓取完成信号;
步骤8:智能控制器接收完成信号后,发送启动信号给轮子驱动电机及其控制器1.4,轮子驱动电机及其控制器1.4关闭抱闸并继续遵循步骤4步骤5流程运动到达码盘既定位置,并遵循步骤6步骤7,将工件按既定要求摆放在码盘上;
步骤9:在一次搬运完成后,如没有继续呼叫的信号,智能控制器则控制移动机器人返回待命休息区,进入休眠状态,节省电量;
步骤10:工厂进入休息时间时,或移动搬运机器人进入低电量状态(电量10%)后,需工作人员操作电池模块按钮进入充电模式,并按下充电桩的充电按钮,智能充电桩就会自动伸出充电接口与休息区的移动式搬运机器人对接,进行充电;若机器人已经电量耗尽,则需要工人手动将电缆插至手动充电口进行充电。
最后,需要说明的是,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种移动式搬运机器人系统,其特征在于,包括:机器人移动平台、主控计算机系统、机械手装置、二维码视觉定位系统和激光slam系统;
所述机器人移动平台包括轮式车体、电源系统、智能充电口、轮子驱动电机及其控制器、激光避障单元和防撞条,其中:所述电源系统固定在轮式车体右端上表面上,且电源系统与设置在轮式车体右端端面上的智能充电口连接,所述轮子驱动电机与轮子连接,所述激光避障单元和防撞条均固定在轮式车体左端上表面上;
所述主控计算机系统包括:安装板和主控计算机,所述安装板固定在轮式车体上,所述主控计算机固定在安装板上,且所述电源系统、轮子驱动电机及其控制器均与主控计算机连接;
所述机械手装置包括纵向机械臂、横向机械臂和机械爪;其中:所纵向机械臂竖向固定在轮式车体上,所述横向机械臂垂直纵向机械臂连接在纵向机械臂上,所述机械爪连接在横向机械臂上,且所述横向机械臂能够在电机驱动下沿纵向机械臂上下运动,所述机械爪能够在电机作用下进行抓取动作以及相对于横向机械臂进行伸缩、旋转;所述机械爪的各个关节设置有限位传感器,机械手各个关节伺服驱动器与主控计算机的网口连接;
所述二维码视觉定位系统固定在轮式车体左端下表面上,所述激光slam系统设置在纵向机械臂的顶端,且激光slam系统与主控计算机中的智能控制器相连。
2.根据权利要求1所述的移动式搬运机器人系统,其特征在于,还包括:机械爪升降电机、机械爪伸缩电机、机械爪旋转电机和机械爪抓取电机,其中:所述机械爪升降电机固定在轮式车体的侧面,所述机械爪伸缩电机固定在机械臂上,所述机械爪旋转电机和机械爪旋转电机设置在机械爪的旋转关节中,且机械爪升降电机、机械爪伸缩电机、机械爪旋转电机、机械爪抓取电机均与机械爪、主控计算机连接。
3.根据权利要求1所述的移动式搬运机器人系统,其特征在于,所述机械爪的各个关节采用光电开关作为限位传感器,机械手各个关节伺服驱动器采用CAN总线组网后通过Ethernat工业以太网与主控计算机的网口连接。
4.根据权利要求1所述的移动式搬运机器人系统,其特征在于,所述所述激光slam系统包括激光头,其固定在纵向机械臂的顶端,且激光头能够360°旋转,激光头与安装在主控计算机上的智能控制器相连。
5.根据权利要求1所述的移动式搬运机器人系统,其特征在于,还包括滑轮固定杆、滑轮、连接绳和配重块,其中,所述滑轮固定杆的一端固定在纵向机械臂上,另一端向横向机械臂延伸,滑轮固定杆的两端均固定有滑轮,所述连接绳的一端与横向机械臂连接,连接绳的另一端通过滑轮后与配重块连接,配重块对横向机械臂形成牵拉状态。
6.根据权利要求1所述的移动式搬运机器人系统,其特征在于,还包括智能充电桩,其具有和智能充电口相匹配的连接口,以便于为电源系统充电。
7.根据权利要求1所述的移动式搬运机器人系统,其特征在于,还包括三色报警灯,其固定在所述安装板上,且三色报警灯与智能控制器连接。
8.根据权利要求1所述的移动式搬运机器人系统,其特征在于,所述纵向机械臂的下部与纵向机械臂之间固定有支撑角铁,且纵向机械臂、纵向机械臂均与支撑角铁连接。
9.根据权利要求1-8任一项所述的移动式搬运机器人系统,其特征在于,所述二维码视觉定位系统为二维码定位摄像头,所述轮式车体的轮子为麦克纳姆轮。
10.权利要求1-9任一项所述的移动式搬运机器人系统的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:在工作环境中启动系统,主控计算机控制激光slam系统开始工作,激光头处于水平平视位置,360°转动进行环境扫描、识别、测距定位,然后建立工作环境地图并存储于主控计算机的智能控制器中;
步骤2:人工输入既定的取件工位和码盘的位置信息,并在每个工作点地面贴好所需的定位二维码,另外,在工位处设置工位呼叫器;智能控制器根据所述环境地图运算规划出运行轨迹,既工作时的既定行走路线,从而为后续物料搬运提供信息;
步骤3:设定充电休息区坐标,当本发明的移动式搬运机器人停止工作后将自动行使至休息区待命,等待下一个工件到来,并进行蓄能;
步骤4:工位呼叫信号发出,信号接收器将信号发送给智能控制器,智能控制器确定具体工位后将既定行进路线发送给轮子驱动电机及其控制器,然后控制轮子运动,此时激光slam系统、防撞条开始工作,激光slam系统检测既定行进路线中的不确定障碍,当遇到此类障碍时通过激光slam系统确定障碍物轮廓,智能控制器给出避让方案传给轮子驱动电机及其控制器,其根据避让方案控制轮子进行避让后再度回到既定轨道中,并按既定轨道继续行驶;
步骤5:当平台跟随激光slam系统的导航到达既定工位后,激光slam系统暂停运行,主控计算机启动二维码视觉定位系统开始工作,根据事先贴好的定位二维码在摄像头图像中位置偏差,推断此刻平台位置与作业所需位置的精确偏差并将信号发送给智能控制器,智能控制器接受信号后进行处理,将处理后的信号发给给轮子驱动电机及其控制器,此时轮子在伺服驱动下转换为低速精准运行模式,准确将平台移动到既定位置上;
步骤6:当平台移动至工位后,二维码视觉定位系统暂停工作,轮子驱动电机及其控制器将到位信号反馈给智能控制器并控制轮子驱动电机抱闸,保证在机械臂工作过程中平台不会再移动;
步骤7:智能控制器接收到位信号后,发送启动信号给机械臂控制器,控制相应的驱动机械爪动作的电机运动,完成整个工件抓取工作,并反馈智给能控制器抓取完成信号;
步骤8:智能控制器接收完成信号后,发送启动信号给轮子驱动电机及其控制器,轮子驱动电机及其控制器关闭抱闸并继续遵循步骤4步骤5流程运动到达码盘既定位置,并遵循步骤6步骤7,将工件按既定要求摆放在码盘上;
步骤9:在一次搬运完成后,如没有继续呼叫的信号,智能控制器则控制移动机器人返回待命休息区,进入休眠状态;
步骤10:工厂进入休息时间时,或移动搬运机器人进入低电量状态后,需工作人员操作电池模块按钮进入充电模式,并按下充电桩的充电按钮,智能充电桩就会自动伸出充电接口与休息区的移动式搬运机器人对接,进行充电;若机器人已经电量耗尽,则需要工人手动将电缆插至手动充电口进行充电。
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