一种机器人操作电气柜的控制方法、装置及电子设备与流程

本发明涉及机器人，尤其涉及一种机器人操作电气柜的控制方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、agv服务机器人不仅广泛应用于家居，更深入工业及先进制造场景，特别是无人工厂中的电气柜操作。电气柜，作为电力控制与分配核心，对操作精准度和稳定性有严格要求。

2、传统agv服务机器人仅能在固定轨迹上完成简单任务，难以满足细致开关操作需求，如操作电气柜的开关和旋钮。同时，对于电气柜上开关的状态确定以及位置的定位，也是需要解决的一大难题。

3、因此，提出一种机器人操作电气柜的控制方法、装置及电子设备。

技术实现思路

1、本说明书提供一种机器人操作电气柜的控制方法、装置及电子设备，可以识别、操作多种类型的电气柜开关；同时，结合aruco识别码，实现了精确的机器人位姿矫正。

2、本说明书提供一种机器人操作电气柜的控制方法，包括：

3、机器人获取操作电气柜的指令，所述操作电气柜的指令包括目标电气柜的预定位置、操作电气柜的动作指令；

4、导航至所述目标电气柜的预定位置，对所述目标电气柜进行对象识别，基于开关分类模型确定目标电气柜的开关的类型及其准确位置；

5、基于目标电气柜的开关类型切换机械臂的末端工具；

6、基于目标电气柜的准确位置，识别目标电气柜的开关上的aruco识别码，对机器人的进行位姿矫正；

7、控制位姿矫正后的机器人连接的所述机械臂的末端工具完成所述操作电气柜的动作指令。

8、可选的，所述基于目标电气柜的准确位置，识别目标电气柜的开关上的aruco识别码，对机器人的进行位姿矫正，包括：

9、利用深度摄像头识别目标电气柜的开关上的aruco识别码与机器人当前位置的位置差，所述机器人当前位置包括所述目标电气柜的预定位置；

10、基于所述位置差通过自适应控制器算法调整机器人的x轴、y轴、z轴、yaw角度，完成机器人的位姿矫正。

11、可选的，包括：所述机器人的轮胎为麦克纳姆轮胎。

12、可选的，所述基于目标电气柜的开关类型切换机械臂的末端工具，包括：

13、所述目标电气柜的开关类型包括按钮开关、旋转开关、压板开关；

14、所述机械臂的末端工具包括圆形按压件、夹爪件、双指件；

15、当所述目标电气柜的开关类型为按钮开关时，将所述机械臂的末端工具切换为圆形按压件；

16、当所述目标电气柜的开关类型为旋转开关时，将所述机械臂的末端工具切换为夹爪件；

17、当所述目标电气柜的开关类型为压板开关时，将所述机械臂的末端工具切换为双指件。

18、可选的，还包括：

19、所述机械臂的末端工具为夹爪件；

20、所述夹爪件闭合时，其与外界接触的端面可以变换为方便按压旋钮的圆形平面；

21、所述夹爪件部分闭合时，其与外界接触的端面可以变换为弧形二指。

22、可选的，所述控制位姿矫正后的机器人连接的所述机械臂的末端工具完成所述操作电气柜的动作指令，包括：

23、当所述目标电气柜的开关类型为按钮开关时，控制位姿矫正后的机器人连接的所述圆形按压件与所述按钮开关对齐，实现开关操作；

24、当所述目标电气柜的开关类型为旋转开关时，控制位姿矫正后的机器人连接的所述平行夹爪件，实现旋转开关的抓持，通过旋转末端关节轴，来实现旋转开关的旋转拨位；

25、当所述目标电气柜的开关类型为压板开关时，控制位姿矫正后的机器人连接所述的夹爪件拧松所述压板开关的旋钮，通过所述夹爪件远离所述旋转开关一段的电机高速旋转，从而转到所述压板开关的旋钮。

26、本说明书提供一种机器人操作电气柜的控制装置，包括：

27、获取模块，用于机器人获取操作电气柜的指令，所述操作电气柜的指令包括目标电气柜的预定位置、操作电气柜的动作指令；

28、识别模块，用于导航至所述目标电气柜的预定位置，对所述目标电气柜进行对象识别，基于开关分类模型确定目标电气柜的开关的类型及其准确位置；

29、切换模块，用于基于目标电气柜的类型切换机械臂的末端工具；

30、矫正模块，用于基于目标电气柜的准确位置，识别目标电气柜的开关上的aruco识别码，对机器人的进行位姿矫正；

31、操作模块，用于控制位姿矫正后的机器人连接的所述机械臂的末端工具完成所述操作电气柜的动作指令。

32、可选的，所述矫正模块，包括：

33、利用深度摄像头识别目标电气柜的开关上的aruco识别码与机器人当前位置的位置差，所述机器人当前位置包括所述目标电气柜的预定位置；

34、基于所述位置差通过自适应控制器算法调整机器人的x轴、y轴、z轴、yaw角度，完成机器人的位姿矫正。

35、可选的，包括：所述机器人的轮胎为麦克纳姆轮胎。

36、可选的，所述切换模块，包括：

37、所述目标电气柜的开关类型包括按钮开关、旋转开关、压板开关；

38、所述机械臂的末端工具包括圆形按压件、夹爪件、双指件；

39、当所述目标电气柜的开关类型为按钮开关时，将所述机械臂的末端工具切换为圆形按压件；

40、当所述目标电气柜的开关类型为旋转开关时，将所述机械臂的末端工具切换为夹爪件；

41、当所述目标电气柜的开关类型为压板开关时，将所述机械臂的末端工具切换为双指件。

42、可选的，还包括：

43、所述机械臂的末端工具为夹爪件；

44、所述夹爪件闭合时，其与外界接触的端面可以变换为方便按压旋钮的圆形平面；

45、所述夹爪件部分闭合时，其与外界接触的端面可以变换为弧形二指。

46、可选的，所述操作模块，包括：

47、当所述目标电气柜的开关类型为按钮开关时，控制位姿矫正后的机器人连接的所述圆形按压件与所述按钮开关对齐，实现开关操作；

48、当所述目标电气柜的开关类型为旋转开关时，控制位姿矫正后的机器人连接的所述平行夹爪件，实现旋转开关的抓持，通过旋转末端关节轴，来实现旋转开关的旋转拨位；

49、当所述目标电气柜的开关类型为压板开关时，控制位姿矫正后的机器人连接所述的夹爪件拧松所述压板开关的旋钮，通过所述夹爪件远离所述旋转开关一段的电机高速旋转，从而转到所述压板开关的旋钮。

50、本说明书还提供一种电子设备，其中，该电子设备包括：

51、处理器；以及，存储处理器可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行上述任一项所述的方法。

52、本说明书还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现上述任一项方法。

53、在本发明中，至少具备以下一种优点：

54、1、机械臂的末端工具自动化切换，且在末端工具切换后，机械臂可以根据开关的位置和类型调整其姿态，确保末端工具能够准确、顺利地操作开关；

55、2、夹爪件的多功能性使得机械臂能够处理多种不同的操作任务，只需通过调整夹爪件的闭合程度，就可以适应不同的操作场景和需求。这为自动化和机器人技术带来了更高的效率和灵活性，同时也减少了因任务变化而需要更换末端工具的麻烦；

56、3、基于aruco识别码的位置差调整方法，可以实现机器人对目标电气柜开关的精确定位和操作；

57、4、装有麦克纳姆轮胎的机器人可以更容易地调整其位置，确保末端工具与电气柜的开关准确对齐。此外，全向移动的能力也使得机器人能够在复杂的环境中，如狭小的空间或需要避障的场景中，更加高效地进行操作。