恭喜南京天创电子技术有限公司王杰获国家专利权
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龙图腾网恭喜南京天创电子技术有限公司申请的专利一种防爆人形双臂机器人避障路径规划方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119260745B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411793908.2,技术领域涉及:B25J9/16;该发明授权一种防爆人形双臂机器人避障路径规划方法是由王杰;陈渊;刘爽;闵济海设计研发完成,并于2024-12-09向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种防爆人形双臂机器人避障路径规划方法在说明书摘要公布了:本发明属于机器人避障技术领域,具体涉及一种防爆人形双臂机器人避障路径规划方法,包括:获取双机械臂的三维模型;采用球体包络双机械臂的关节、连杆以及环境障碍物;采用改进Bi‑RRT算法分别对双机械臂进行全局路径规划;判断双机械臂全局规划路径是否发生碰撞,若是,重新规划路径并确定主臂和从臂,否则,执行全局规划路径;判断障碍物与任一机械臂的关节或连杆距离是否小于设定的安全阈值,若是启动人工势场局部避障模式,否则,重复执行上述步骤直至双机械臂分别完成路径规划并到达目标点。本发明能够实现在工作空间中对静态和动态障碍物的避障,同时解决了双臂之间局部避障过程中的存在的碰撞问题。
本发明授权一种防爆人形双臂机器人避障路径规划方法在权利要求书中公布了:1.一种防爆人形双臂机器人避障路径规划方法,其特征在于,包括:步骤1、获取双机械臂的三维模型,建立正逆运动学模型;步骤2、初始化双机械臂工作空间,设定双机械臂的初始关节角度和目标关节角度,分别计算双机械臂在其目标关节角度下各关节和连杆在世界坐标系下的位置;步骤3、初始化环境障碍物信息,依据三维模型和正逆运动学模型,采用球体包络双机械臂的关节、连杆以及环境障碍物;步骤4、采用改进Bi-RRT算法分别对双机械臂进行全局路径规划;所述改进Bi-RRT算法包括:步骤4.1、在起始点和目标点分别构建两颗随机搜索树、;步骤4.2、在随机树、中分别求出距离对方最近的节点,设置距离最近的节点为,距离最近的节点为,以当前节点与目标点连线的中点为圆心,目标点与所述圆心的欧式距离为半径建立随机点探索区域,通过目标引力将生成的随机采样点向目标点方向移动,形成新的随机采样点;步骤4.3、寻找随机树中距离最近的点,并向随机采样点方向拓展获得新节点;步骤4.4、判断沿着运动过程中是否与障碍物发生碰撞,若是返回步骤4.2,否则将添加到随机树中;步骤4.5、在随机树中寻找与新添加的节点距离最近的节点,并向着的方向进行拓展,如果能够与直连,则表示规划出无碰撞路径,若在拓展过程中与障碍物发生碰撞,则停止拓展,继续向下执行;步骤4.6、判断迭代次数是否超过最大迭代次数,若超过,则表示未能成功寻找到无碰撞路径,如果没有超过最大迭代次数,则交换与,再跳至步骤4.2;所述随机点探索区域的计算公式为: ;其中,W表示全局空间,Region表示实际探索空间,表示在随机树中距离目标点最近的节点;所述目标引力的计算公式为: ;其中,表示引力系数,表示目标点;所述新节点计算公式为: ;式中,表示新的随机采样点,表示随机树中距离最近的节点,表示拓展步长的大小;步骤5、判断双机械臂全局规划路径是否发生碰撞,若是,执行步骤6,否则,执行步骤8;步骤6、重新规划路径并确定主臂和从臂,主臂和从臂的设置条件为:若目标位置发生碰撞,将发生碰撞的机械臂设为主臂;若目标位置未发生碰撞,将末端移动距离较短的机械臂设为主臂;步骤7、从臂将主臂规划路径以及静态障碍物均视为静态障碍物,使用改进Bi-RRT算法重新规划;步骤8、采用步骤1至步骤7,执行全局规划路径;步骤9、判断障碍物与任一机械臂的关节或连杆距离是否小于设定的安全阈值,若小于,启动人工势场局部避障模式,否则,执行步骤10;步骤10、重复执行步骤4至步骤9,直至双机械臂分别完成路径规划并到达目标点。
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