(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210452683.9 (22)申请日 2022.04.27 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114536351 A (43)申请公布日 2022.05.27 (73)专利权人 季华实验室 地址 528200 广东省佛山市南海区桂城街 道环岛南路28号 (72)发明人 王豪　杨鹏　刘振　 (74)专利代理 机构 佛山市海融科创知识产权代 理事务所(普通 合伙) 44377 专利代理师 许家裕 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 9/00(2006.01)(56)对比文件 CN 108284 436 A,2018.07.17 KR 20190 048589 A,2019.0 5.09 CN 112207835 A,2021.01.12 CN 107107342 A,2017.08.2 9 CN 112959330 A,2021.0 6.15 US 2022080581 A1,202 2.03.17 审查员 王慰慰 (54)发明名称 冗余双臂机器人示教方法、 装置、 电子设备 及系统 (57)摘要 本申请属于机器人控制技术领域， 公开了一 种冗余双臂机器人示教方法、 装置、 电子设备及 系统， 通过 获取示范人员的腕关节的第一轨迹数 据和腰关节的第一转动角度数据、 冗余双臂机器 人的运动约束参数和动力约束参数以及待处理 工件的位姿数据； 把第一轨迹数据分切为多个轨 迹子片段数据， 并提取各轨迹子片段数据对应的 腰关节角度数据； 把运动约束参数、 动力约束参 数、 待处理工件的位姿数据、 多个轨迹子片段数 据和对应的腰关节角度数据输入分层学习神经 网络模型以得到运动策略数据集； 根据运动策略 数据集获取各关节的动作数据序列； 根据冗余双 臂机器人各关节的动作数据序列控制各关节运 动； 从而， 可方便快捷地实现对冗余双臂机器人 的示教。 权利要求书2页 说明书27页 附图4页 CN 114536351 B 2022.07.15 CN 114536351 B 1.一种冗余双臂机器人示教方法， 用于对冗余双臂机器人进行示教， 所述冗余双臂机 器人包括基座、 通过腰部关节转动设置在所述基座顶部的转台以及两个对称地设置在所述 转台两侧的机 械臂， 所述机 械臂为七轴机 械臂， 其特 征在于， 包括 步骤： A1.获取示范人员在进行动作示范时的腕关节的第 一轨迹数据和腰关节的第 一转动角 度数据、 所述冗余双臂机器人 的运动约束参数和动力约束参数、 以及待处理工件的位姿数 据； A2.把所述第一轨迹数据分切为多个轨迹子片段数据， 并根据所述第一转动角度数据 提取各所述轨迹子片段数据对应的腰关节角度数据； A3.把所述运动约束参数、 所述动力约束参数、 所述待处理工件的位姿数据、 所述多个 轨迹子片段数据和对应的所述腰关节角度数据输入预先训练好的分层学习神经网络模型 中， 得到运动策略数据集； A4.根据所述运动策略数据集获取所述冗余双臂机器人各关节 的动作数据序列； 所述 动作数据 序列包括多个动作数据， 所述动作数据包括对应关节的转动角度和转动角速度； A5.根据所述冗余双臂机器人 各关节的动作数据 序列控制各 所述关节运动。 2.根据权利要求1所述的冗余双臂机器人示教方法， 其特征在于， 步骤A4之后和步骤A5 之前， 还包括步骤： A6.根据各关节的所述动作数据 序列对所述冗余双臂机器人进行仿真碰撞检测； A7.根据仿真碰撞检测结果， 对存在碰撞情况的关节的局部运动进行重规划， 以调整对 应的动作数据 序列。 3.根据权利要求1所述的冗余双臂机器人示教方法， 其特 征在于， 步骤A1包括： 通过图像识别方法获取示范人员在进行动作示范时的腕关节的第一轨迹数据和腰关 节的第一 转动角度数据。 4.根据权利要求1所述的冗余双臂机器人示教方法， 其特 征在于， 步骤A 2包括： 根据示范 人员的腕关节的运动时间把所述第一轨 迹数据分切为多个轨 迹子片段数据。 5.根据权利要求1所述的冗余双臂机器人示教方法， 其特 征在于， 步骤A 2包括： 根据示范 人员的腕关节的轨 迹长度把所述第一轨 迹数据分切为多个轨 迹子片段数据。 6.根据权利要求1所述的冗余双臂机器人示教方法， 其特 征在于， 骤A 2包括： 根据示范人员的腕关节的速度变化情况把所述第一轨迹数据分切为多个轨迹子片段 数据。 7.根据权利要求1所述的冗余双臂机器人示教方法， 其特征在于， 所述运动策略数据集 包括与每个所述轨迹子片段数据对应的动作向量序列； 所述动作向量序列包括多个动作向 量， 每个所述动作向量包 含所述冗余双臂机器人 各关节的动作数据； 步骤A4包括： 从所述运动策略数据集中， 提取各关节的动作数据， 分别形成各关节的初始 的动作数 据序列； 采用三次多项式插值方法对各关节的所述初始的动作 数据序列进行插值， 得到各关节 的最终的动作数据 序列。 8.一种冗余双臂机器人示教装置， 用于对冗余双臂机器人进行示教， 所述冗余双臂机 器人包括基座、 通过腰部关节转动设置在所述基座顶部的转台以及两个对称地设置在所述权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114536351 B 2转台两侧的机 械臂， 所述机 械臂为七轴机 械臂， 其特 征在于， 包括： 第一获取模块， 用于获取示范人员在进行动作示范时的腕关节的第 一轨迹数据和腰关 节的第一转动角度数据、 所述冗余双臂机器人 的运动约束参数和动力约束参数、 以及待处 理工件的位姿数据； 数据预处理模块， 用于把所述第一轨迹数据分切为多个轨迹子片段数据， 并根据所述 第一转动角度数据提取 各所述轨迹子片段数据对应的腰关节角度数据； 运动策略生成模块， 用于把所述运动约束参数、 所述动力约束参数、 所述待处理工件的 位姿数据、 所述多个轨迹子片段数据和对应的所述腰关节角度数据输入预先训练好的分层 学习神经网络模型中， 得到运动策略数据集； 关节数据获取模块， 用于根据 所述运动策略数据集获取所述冗余双臂机器人各关节的 动作数据序列； 所述动作数据序列包括多个动作数据， 所述动作数据包括对应关节的转动 角度和转动角速度； 控制模块， 用于根据所述冗余双臂机器人各关节的动作数据序列控制各所述关节运 动。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括处理器和存储器， 所述存储器存储有所述处理器可 执行的计算机程序， 所述处理器执行所述计算机程序时， 运行如权利要求 1‑7任一项所述冗 余双臂机器人示教方法中的步骤。 10.一种冗余双臂机器人示教系统， 其特征在于， 包括冗余双臂机器人、 运动数据采集 装置和上位机； 所述冗余双臂机器人包括基座、 通过腰部关节转动设置在所述基座顶部的转台以及两 个对称地设置在所述 转台两侧的机 械臂， 所述机 械臂为七轴机 械臂； 所述运动数据采集装置包括多个围绕示范工位设置的立体相机； 所述运动数据采集装 置用于获取示范人员在进行动作示范时的腕关节的第一轨迹数据和腰关节的第一转动角 度数据， 以及待处 理工件的位姿数据， 并上传至所述上位机； 所述上位机用于获取所述冗余双臂机器人的运动约束参数和动力约束参数； 把所述第 一轨迹数据分切为多个轨迹子片段数据， 并根据所述第一转动角度数据提取各所述轨迹子 片段数据对应的腰关节角度数据； 把所述运动约束参数、 所述动力约束参数、 所述待处理工 件的位姿 数据、 所述多个轨迹子片段数据和对应的所述腰 关节角度数据输入预先训练好的 分层学习神经网络模型中， 得到运动策略数据集； 根据所述运动策略数据集获取所述冗余 双臂机器人各关节的动作数据序列； 所述动作数据序列包括多个动作数据， 所述动作数据 包括对应关节的转动角度和转动角速度； 根据所述冗余双臂机器人各关节的动作数据序列 控制各所述关节运动。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114536351 B 3