申请/专利权人：南京理工大学

申请日：2021-12-31

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN114523469B

主分类号：B25J9/16

分类号：B25J9/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2022.06.10#实质审查的生效;2022.05.24#公开

摘要：本发明公开了一种基于ROS的机械手运动规划和仿真系统，该系统包括运动规划和仿真平台以及机械手本体控制模块。运动规划和仿真平台包括参数设置模块、路径规划模块、模型显示模块、数据处理模块和图像显示模块以及基于QT开发的上位机界面。机械手本体控制模块包括工控机、伺服控制单元、机械手本体和编码器等部件。本发明能够直接用于多种机械手，完成机械手的运动路径规划和状态仿真再现，根据实际机械手远程作业需求，通过智能路径规划得到机械手的运动路径点数据，能够将真实机械手位姿状态以及规划得到的路径在虚拟机械手上进行复现，从而辅助操作人员操作。

主权项：1.一种基于ROS的机械手运动规划和仿真系统，特征在于，包括运动规划和仿真平台及机械手本体控制模块；所述运动规划和仿真平台用于显示导入的多种机械手模型，指定机械手的目标位置，规划机械手的运动路径，将路径数据打包下发至机械手本体控制模块，此外还用于解析机械手本体控制模块上传的机械手实时关节状态数据和视频图像数据，以再现机械手状态和显示上传的视频图像数据，最后基于QT开发运动规划和仿真平台的上位机界面，将上述功能进行集成，在上位机界面中完成参数设置并发送控制指令；所述机械手本体控制模块用于接收并解析运动规划和仿真平台下发的机械手运动路径点数据，经工控机处理通过伺服控制单元控制机械手本体运动；此外还用于将获取到的机械手实时关节状态数据和视频图像数据打包发送给运动规划和仿真平台，经数据编码和解码处理后，再现机械手的运动状态，并显示上传的视频图像；所述运动规划和仿真平台包括参数设置模块、路径规划模块、模型显示模块、数据处理和图像显示模块；参数设置模块，用于设置机械手本体控制模块与运动规划和仿真平台之间互联的IP,设置机械手夹取目标的位置参数，发布机械手模型数据，以实现在模型显示模块中显示机械手三维模型；路径规划模块，用于接收在参数设置模块中设置机械手夹取目标的位置参数，并在底层调用运动路径规划算法，求解得到机械手运动到目标点的路径点数据；模型显示模块：用于显示机械手模型，接收数据处理模块中处理完的机械手关节数据，再现真实机械手的运动状态；数据处理模块：用于处理机械手本体控制模块经ROS多机通信上传的机械手实时关节角度数据和视频图像数据，将数据进行解析并传送到模型显示模块和图像显示模块，还用于将路径规划模块得到的机械手运动路径数据打包，通过ROS多机通信将数据发送给机械手本体控制模块；图像显示模块：用于显示机械手本体控制模块经ROS多机通信上传的视频图像数据；在机械手本体控制模块上传机械手各关节角度数据和作业现场视频图像数据时，需要在工控机中使用开源EtherCat主站IgH编写工业机器人的控制程序，并将控制程序封装为ROS系统下的一个节点，通过ROS多机通讯与机械手运动规划和仿真平台进行通讯，使得机械手运动规划和仿真平台和机械手本体控制模块之间的通讯方式能够兼容；所述运动规划和仿真平台还包括基于QT开发的上位机界面，在上位机界面中能够进行参数的设置和指令的发布。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京理工大学 一种基于ROS的机械手运动规划和仿真系统

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