用于机器人智能控制的动作执行优化方法及系统与流程

文档序号:35927240发布日期:2023-11-04 19:20阅读:38来源:国知局

本发明涉及采摘机器人,具体涉及用于机器人智能控制的动作执行优化方法及系统。


背景技术:

1、随着人口增长和劳动力成本上升,传统农业生产模式面临挑战,采摘机器人的创新性在于它们能够自主地在农田中进行定向、高效的采摘操作,通过视觉识别和机械臂技术实现精准摘取,这种创新技术不仅提高了农作物的采摘效率,降低了人力成本,还减轻了农民的体力劳动负担,为农业生产实现可持续发展提供了新的可能。

2、而现今常用的机器人动作执行控制方法还存在着一定的弊端,现有技术中,采摘机器人根据固定的路径进行采摘,但是深处于树枝内部的果实位置容易受到其他树枝的干扰,使得机器人无法准确采摘,导致机器人的采摘准确率、控制精度较低。因此,对于机器人动作执行控制还存在着一定的可提升空间。


技术实现思路

1、本申请通过提供了用于机器人智能控制的动作执行优化方法及系统,旨在解决现有技术中,采摘机器人根据固定的路径进行采摘,但是深处于树枝内部的果实位置容易受到其他树枝的干扰,使得机器人无法准确采摘,导致机器人的采摘准确率、控制精度较低的技术问题。

2、鉴于上述问题,本申请提供了用于机器人智能控制的动作执行优化方法及系统。

3、本申请公开的第一个方面,提供了用于机器人智能控制的动作执行优化方法,应用于果实采摘机器人,所述果实采摘机器人包括视觉采集器,所述方法包括:构建空间坐标系,获取目标果实坐标和采摘机器人坐标;根据所述目标果实坐标和所述采摘机器人坐标进行控制规划,获取采摘路径规划结果;基于所述采摘路径规划结果控制采摘机械臂进行移动,通过视觉采集器,确定目标果实坐标波动幅度;当所述目标果实坐标波动幅度大于或等于波动幅度阈值时,获取未行路径场景特征;根据所述未行路径场景特征进行目标果实位置预测,获取目标果实坐标预测结果;根据所述目标果实坐标预测结果对所述采摘路径规划结果进行优化,获取采摘路径优化结果,对果实采摘机器人进行动作执行调整。

4、本申请公开的另一个方面,提供了用于机器人智能控制的动作执行优化系统,应用于果实采摘机器人,所述果实采摘机器人包括视觉采集器,所述系统用于上述方法,所述系统包括:坐标系构建模块,所述坐标系构建模块用于构建空间坐标系,获取目标果实坐标和采摘机器人坐标;控制规划模块,所述控制规划模块用于根据所述目标果实坐标和所述采摘机器人坐标进行控制规划,获取采摘路径规划结果;波动幅度获取模块,所述波动幅度获取模块用于基于所述采摘路径规划结果控制采摘机械臂进行移动,通过视觉采集器,确定目标果实坐标波动幅度;未行路径获取模块,所述未行路径获取模块用于当所述目标果实坐标波动幅度大于或等于波动幅度阈值时,获取未行路径场景特征;位置预测模块,所述位置预测模块用于根据所述未行路径场景特征进行目标果实位置预测,获取目标果实坐标预测结果;规划结果优化模块,所述规划结果优化模块用于根据所述目标果实坐标预测结果对所述采摘路径规划结果进行优化,获取采摘路径优化结果,对果实采摘机器人进行动作执行调整。

5、本申请中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

6、通过构建空间坐标系,并根据实时场景中的图像信息进行定位和识别,可以准确地获取目标果实和采摘机器人的坐标,实现了精确定位和识别;基于目标果实和采摘机器人的坐标,通过控制规划和路径优化,确保机器人能够按照最优的路径进行移动和操作,提高了采摘的效率和成功率;通过视觉采集器对目标果实坐标的波动幅度进行检测和分析,进一步优化路径规划和动作执行,增强了机器人的控制精度;根据未行路径场景特征进行目标果实位置预测,结合干扰树枝的信息,实现了更精确的果实位置预测和优化,提高了果实采摘的准确性。解决了现有技术中,采摘机器人根据固定的路径进行采摘,但是深处于树枝内部的果实位置容易受到其他树枝的干扰,使得机器人无法准确采摘,导致机器人的采摘准确率、控制精度较低的技术问题。

7、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。



技术特征:

1.用于机器人智能控制的动作执行优化方法,其特征在于,应用于果实采摘机器人,所述果实采摘机器人包括视觉采集器,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,构建空间坐标系,获取目标果实坐标和采摘机器人坐标,包括:

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述目标果实坐标和所述采摘机器人坐标进行控制规划,获取采摘路径规划结果,包括:

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述目标果实坐标和所述采摘机器人坐标进行路径规划,获取一级路径规划结果,包括:

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,基于所述采摘终点坐标和所述采摘机器人坐标进行路径规划,获取所述一级路径规划结果,包括:

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述未行路径场景特征进行目标果实位置预测,获取目标果实坐标预测结果,包括:

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,激活目标果实位置预测节点接收所述敏感树枝集和所述干扰位移量,获取所述目标果实坐标预测结果,包括:

8.用于机器人智能控制的动作执行优化系统,其特征在于,应用于果实采摘机器人,所述果实采摘机器人包括视觉采集器,用于实施权利要求1-7任一项所述的用于机器人智能控制的动作执行优化方法,包括:


技术总结
本发明提供了用于机器人智能控制的动作执行优化方法及系统,涉及采摘机器人技术领域,包括:构建空间坐标系,获取目标果实坐标和采摘机器人坐标,进行控制规划获取采摘路径规划结果,控制采摘机械臂进行移动,通过视觉采集器确定目标果实坐标波动幅度,当幅度大于或等于波动幅度阈值时,获取未行路径场景特征,进行目标果实位置预测,获取目标果实坐标预测结果,对采摘路径规划结果进行优化获取采摘路径优化结果,进行动作执行调整。本发明解决了现有技术中,采摘机器人根据固定的路径进行采摘,但是深处于树枝内部的果实位置容易受到其他树枝的干扰,使得机器人无法准确采摘,导致机器人的采摘准确率、控制精度较低的技术问题。

技术研发人员:刘鹏,张家奇,韩笑蕾
受保护的技术使用者:浩科机器人(苏州)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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