[发明专利]一种机械臂与钻机协同作业的智能钻锚机器人的控制系统

权利要求书

1.一种机械臂与钻机协同作业的智能钻锚机器人的控制系统，其特征在于，包括：

任务时序、并行排列子系统，包括任务时序、并行特性分析模块和设备任务排序模块；

扫描检测策略任务分配系统，包括设备扫描检测模块、任务进程检测模块以及任务分配模块；

路径规划避障系统，包括运动设备工作空间构建模块、最短路径分析模块、杆件扩展模块以及轨迹避障分析模块；

视觉定位系统，包括机体位置校准模块、交互点视觉识别模块以及交互校准模块；

设备运动控制系统，包括机体行进控制模块、路径点拾取模块、关节变量计算模块、模糊控制模块、交互设备调整模块。

2.如权利要求1所述的一种机械臂与钻机协同作业的智能钻锚机器人的控制系统，其特征在于，所述并行特性分析模块收集智能钻锚机器人各设备任务，以时序为前提检验不同设备任务间的并行性，然后将分析得到的任务时序性、并行性结果交由设备任务排序模块处理，输出任务时序排布表。

3.如权利要求1所述的一种机械臂与钻机协同作业的智能钻锚机器人的控制系统，其特征在于，所述运动设备工作空间构建模块用于模拟机器人工作空间，并标识障碍物；所述杆件扩展模块用于针对杆件有关的任务，根据杆件种类不同对寻迹点的体积进行调整，增加竖直方向上的体积，以避免杆件与障碍物间干涉；所述最短路径分析模块由任务内容加载算法计算求解出多条任务路径，在轨迹避障分析模块对解出路径进行避障验证，输出最佳任务路径。

4.如权利要求1所述的一种机械臂与钻机协同作业的智能钻锚机器人的控制系统，其特征在于，所述视觉定位系统的工作流程如下：

S1、钻锚机器人钻锚工作开始前，通过机体位置校准模块，以上一工作位置为基准，检查校验钻锚机器人行进方向变量和行进距离变量，根据测算得出的变量确定当前钻锚机器人实际位置，并将测量数据与对照数据进行比对，得出位置误差，将位置误差交由运动控制系统，调整机器人位置；

S2、任务开始前进行钻锚机器人设备位置自检进程，通过对各设备特征点的识别在空间中定位各设备当前坐标信息，并交由路径规划避障系统规划设备运动路径；

S3、在任务进行中，交互点视觉识别模块工作，基于双目相机实现实时图像的获取，通过自适应图像增强算法采集图片，借助图形样本进行深度学习训练，最终得出目标检测模型实现井下目标识别，将获取的目标空间坐标信息输入交互校准模块实现精准定位。

5.如权利要求1所述的一种机械臂与钻机协同作业的智能钻锚机器人的控制系统，其特征在于，所述路径点拾取模块、关节变量计算模块、模糊控制模块、交互设备调整模块用于实现机器人行进过程中的路径点分割、多点连续运行、参数驱动的交互校准，从而以钻锚机器人工作中的任务内容为驱动，分别控制钻机水平竖直位移、机械臂末端行进、锚杆库转动供给杆件。

6.如权利要求1所述的一种机械臂与钻机协同作业的智能钻锚机器人的控制系统，其特征在于，所述机体行进控制模块主要控制钻锚机器人行走履带驱动轮，通过驱动轮同向同速、异向差速运转控制钻锚机器人行进与转向，结合视觉定位系统保证钻锚机器人作业位置的准确性。