[发明专利]一种煤矿自主巡检平台上的机械臂运动规划方法和装置

说明书

本申请提出一种煤矿自主巡检平台上机械臂运动规划方法和装置，其中，方法包括：检测机械臂可达范围内的障碍物；对障碍物进行体素化处理，获得障碍物的体素向量；获取机械臂的目标位姿向量和机械臂当前时刻的关节角度向量；将体素向量、机械臂的目标位姿向量和机械臂当前时刻的关节角度向量输入至预先训练的运动规划器，获得机械臂下一时刻的关节调度变化量；根据机械臂下一时刻的关节角度变化量，控制机械臂完成下一步动作。本申请通过对机械臂可达范围内的障碍物进行体素化处理，利用预先训练的运动规划器获取机械臂下一时刻的关节角度变化量，控制机械臂完成下一步动作，适用于复杂的工作场景，满足煤矿场景中移动巡检平台实施控制的需求。

技术领域

本申请涉及机械臂运动规划技术领域，尤其涉及一种煤矿自主巡检平台上的机械臂运动规划方法和装置。

背景技术

煤矿中，在露天或者井下均存在大量需要周期性监测的设备，如带式输送机、配电房、综采面设备、通风设备、排水设备等，在发生故障时往往需要进行简单的处理，例如配电房合闸等操作。为了实现这些功能，需要将自主导航移动平台和机械臂结合起来，将机械臂运用到巡检平台上。与传统的工厂车间工作环境相比，井下巡检平台的工作环境更加复杂，主要呈现非结构化、有人员参与，无法设置安全区以及场景存在不可预测的动态变化等特点，这些对机械臂的运动规划提出了更高的要求。

发明内容

本申请提供一种煤矿自主巡检平台上机械臂运动规划方法和装置，以提高复杂环境中机械臂运动规划的轨迹质量。

本申请第一方面实施例提出了一种煤矿自主巡检平台上机械臂运动规划方法，包括：

检测机械臂可达范围内的障碍物；

对所述障碍物进行体素化处理，获得所述障碍物的体素向量；

获取所述机械臂的目标位姿向量和所述机械臂当前时刻的关节角度向量；

将所述体素向量、所述机械臂的目标位姿向量和所述机械臂当前时刻的关节角度向量输入至预先训练的运动规划器，获得所述机械臂下一时刻的关节角度变化量；

根据所述机械臂下一时刻的关节角度变化量，控制所述机械臂完成下一步动作。

本申请第二方面实施例提出了一种煤矿自主巡检平台上机械臂运动规划装置，包括：

检测模块，用于检测机械臂可达范围内的障碍物；

处理模块，用于对所述障碍物进行体素化处理，获得所述障碍物的体素向量；

获取模块，用于获取所述机械臂的目标位姿向量和所述机械臂当前时刻的关节角度向量；

规划模块，用于将所述体素向量、所述机械臂的目标位姿向量和所述机械臂当前时刻的关节角度向量输入至预先训练的运动规划器，获得所述机械臂下一时刻的关节角度变化量；

控制模块，用于根据所述机械臂下一时刻的关节角度变化量，控制所述机械臂完成下一步动作。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过对机械臂可达范围内的障碍物进行体素化处理，利用预先训练的运动规划器获取机械臂下一时刻的关节角度变化量，控制机械臂完成下一步动作。本申请适用于复杂的工作场景，且计算速度快，满足煤矿场景中移动巡检平台实施控制的需求。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例所提供的一种煤矿自主巡检平台上机械臂运动规划方法的流程示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种运动规划器的示意图；