本發明涉及水下焊接機器人，尤其涉及一種有限水域水下焊接機器人的人機協同控制系統。
背景技術：
1、利用焊接機器人進行水下焊接時，未對焊接機器人下放點焊接進行適應性設置，且焊接機器人往往只根據預先設置的路線進行移動，無法根據水下實際情況進行下放點以及移動路線的適應性調整，導致焊接機器人使用效率較差，因此，如何提高水下焊接機器人的使用效率是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
2、中國專利公開號cn106557844b公布了一種焊接機器人路徑規劃方法，包括：建立焊接機器人的d-h參數模型；通過幾何避障策略得到避障路徑，并針對所述避障路徑進行基于笛卡爾空間的軌跡規劃；計算所述避障路徑中的焊接起始點與焊接終止點之間的路徑長度和運動能耗；以及采用聚類指導多目標粒子群優化算法對所述路徑長度和所述運動能耗進行雙目標路徑規劃，并得到路徑規劃的優化結果。由此可見，上述技術方案存在以下問題：針對焊接機器人的路徑生成方式單一，無法根據實際情況針對路徑生成方式進行適應性調節，以及未考慮水下環境因素對于多機器人工作的影響，機器人使用效率較差，無法滿足實際焊接需求。
技術實現思路
1、為此，本發明提供一種有限水域水下焊接機器人的人機協同控制系統，用以克服現有技術中針對焊接機器人的路徑生成方式單一，無法根據實際情況針對路徑生成方式進行適應性調節，以及未考慮水下環境因素對于多機器人工作的影響，機器人使用效率較差，無法滿足實際焊接需求的問題。
2、為實現上述目的，本發明提供一種有限水域水下焊接機器人的人機協同控制系統，包括：
3、下放設置單元，用以根據焊縫評估值確定下放點數量，并根據洋流影響值確定下放點設置方式，下放點設置方式為均勻設置下放點或根據洋流流向確定下放點；
4、路線生成單元，其與所述下放設置單元相連，用以根據判斷條件確定路線生成方式為根據障礙沖突度或距離參考值確定移動路線；
5、處理判定單元，其與所述路線生成單元相連，用以根據判定條件確定處理方式，處理方式為根據下放影響值確定下放點優化方式或根據沖突評估值確定是否針對移動路線進行優化；
6、下放優化單元，其分別與所述下放設置單元以及所述處理判定單元相連，用以根據下放影響值確定下放點優化方式，下放點優化方式為根據下放條件確定調節方式或根據沖突機器人占比確定各下放點對應的優先系數，調節方式為根據沖突下放閾值針對下放間隔時間進行增大調節或取消各沖突下放點；
7、路線優化單元，其分別與所述路線生成單元以及所述處理判定單元相連，用以在沖突評估值大于或等于預設沖突評估值時，針對移動路線進行優化，并根據范圍障礙參考值確定路線優化方式，路徑優化方式為根據方向沖突度以及障礙沖突度進行二次路徑設置或根據限制條件確定等待方式，等待方式為移動等待或鄰位等待；
8、信息傳輸單元，用以根據傳輸條件確定信息傳輸方式為組合傳輸或單機器人傳輸。
9、進一步地，所述下放設置單元根據焊縫評估值確定下放點數量，并根據洋流影響值確定下放點設置方式；
10、若洋流影響值小于預設洋流影響值，下放點設置方式為均勻設置下放點；
11、若洋流影響值大于或等于預設洋流影響值，下放點設置方式為根據洋流流向確定下放點；
12、所述下放點數量與焊縫參考值為正相關關系。
13、進一步地，所述路線生成單元響應判斷條件以確定路線生成方式；
14、路線生成單元響應的判斷條件為限制參考值大于或等于預設限制參考值且障礙物分布參考值大于或等于預設障礙物分布參考值，路線生成方式為根據障礙沖突度確定移動路線，識別一機器人與對應的工作點位之間的各移動通路，選擇障礙沖突度最小的移動通路作為移動路線；
15、路線生成單元響應的判斷條件為限制參考值小于預設限制參考值且障礙物分布參考值小于預設障礙物分布參考值，路線生成方式為根據距離參考值確定移動路線，識別機器人對應的各移動通路，選擇距離參考值最小的移動通路作為移動路線。
16、進一步地，所述處理判定單元響應判定條件以確定處理方式；
17、處理判定單元響應的判定條件為沖突點數量大于或等于預設沖突點數量或沖突點分布系數大于或等于預設沖突點分布系數，處理方式為根據下放影響值確定下放點優化方式；
18、處理判定單元響應的判定條件為沖突點數量小于預設沖突點數量且沖突點分布系數小于預設沖突點分布系數，處理方式為根據沖突評估值確定是否針對移動路線進行優化。
19、進一步地，所述下放優化單元根據下放影響值確定下放點優化方式；
20、若下放影響值大于或等于預設下放影響值，下放點優化方式為根據下放條件確定調節方式；
21、若下放影響值小于預設下放影響值，下放點優化方式為根據沖突機器人占比確定各下放點對應的優先系數。
22、進一步地，所述下放優化單元響應下放條件以確定調節方式；
23、下放優化單元響應的下放條件為沖突下放點占比大于或等于預設沖突下放點占比且沖突下放點分布系數大于或等于預設沖突下放點分布系數，調節方式為根據沖突下放閾值針對下放間隔時間進行增大調節；
24、下放優化單元響應的下放條件為沖突下放點占比小于預設沖突下放點占比或沖突下放點分布系數小于預設沖突下放點分布系數，調節方式為取消各沖突下放點；
25、所述下放間隔時間的增大值與沖突下放閾值為正相關關系。
26、進一步地，所述下放優化單元根據沖突機器人占比確定各下放點對應的優先系數；
27、下放點對應的優先系數與沖突機器人占比為正相關關系。
28、進一步地，所述路線優化單元根據范圍障礙參考值確定路線優化方式；
29、若范圍障礙參考值大于或等于預設范圍障礙參考值，路線優化方式為根據方向沖突度以及障礙沖突度進行二次路徑設置；
30、路線優化方式為根據方向沖突度以及障礙沖突度進行二次路徑設置時，針對各沖突機器人進行二次路徑設置，針對一沖突機器人，將該沖突機器人記為目標沖突機器人，將目標沖突機器人對應的方向沖突度小于預設方向沖突度的移動通路記為參考路徑，將障礙沖突度最小的參考路徑作為目標沖突機器人的移動路線；
31、若范圍障礙參考值小于預設范圍障礙參考值，路線優化方式為根據限制條件確定等待方式。
32、進一步地，所述路線優化單元響應限制條件以確定等待方式；
33、路線優化單元響應的限制條件為路徑限制系數大于或等于預設路徑限制系數，等待方式為移動等待；
34、路線優化單元響應的限制條件為路徑限制系數小于預設路徑限制系數，等待方式為鄰位等待。
35、進一步地，所述信息傳輸單元響應傳輸條件以確定信息傳輸方式；
36、信息傳輸單元響應的傳輸條件為海洋影響值大于或等于預設海洋影響值或影響距離小于預設影響距離，信息傳輸方式為組合傳輸；
37、信息傳輸單元響應的傳輸條件為海洋影響值小于預設海洋影響值且影響距離大于或等于預設影響距離，信息傳輸方式為單機器人傳輸。
38、與現有技術相比，本發明的有益效果在于，本發明技術方案中，通過焊縫評估值有效反映焊縫的數量以及焊縫的分布情況，進而根據焊縫評估值確定下放點數量，使得下放點數量更加符合實際應用場景，使機器人能夠快速移動至焊縫所在位置，減少機器人水下焊接作業過程中的移動和調整時間，從而提高機器人水下焊接作業的效率，進而根據洋流影響值確定下放點設置方式，通過洋流影響值有效反映洋流影響情況，進而根據洋流影響值適應性地選擇不同的下放點設置方式，使得下放點設置方式的選擇更加符合實際應用場景，避免了現有技術中未對下放點進行設置導致機器人使用效率較差的問題，也避免了下放點設置不合理導致機器人發生碰撞的缺陷，也使得機器人水下焊接作業能夠更好地應對復雜多變的海洋環境，提高機器人水下焊接作業的穩定性和可靠性。
39、進一步地，本發明中根據判斷條件確定路線生成方式，通過判斷條件有效反映當前環境的障礙程度，進而根據判斷條件適應性的選擇不同的路線生成方式，使得路線生成方式的選擇根據符合實際應用場景，避免了現有技術中針對焊接機器人的路徑生成方式單一無法根據實際場景情況針對路徑生成方式進行適應性調節的問題，進而提高焊接機器人使用效率。
40、進一步地，本發明中根據判定條件確定處理方式，通過判定條件有效反映機器人移動過程中碰撞沖突點的數量以及分布情況，進而根據判斷條件適應性地選擇不同的處理方式，使得處理方式的選擇更加符合實際應用場景，減少機器人在移動過程中與其他機器人之間的沖突，提高了水下焊接機器人的安全性和適應性，進而更好地適應機器人水下焊接作業需求。
41、進一步地，本發明中根據下放影響值確定下放點優化方式，通過下放影響值有效反映下放點設置的密集程度，進而根據下放影響值適應性地選擇不同的下放點優化方式，使得下放點優化方式的選擇更加符合實際應用場景，避免了下放點設置不合理導致機器人在移動過程中與其他機器人之間的沖突較多的問題，進而提高了焊接機器人的移動效率。
42、進一步地，本發明中根據下放條件確定調節方式，通過下放條件有效反映沖突下放點的數量以及分布情況，進而根據下放條件適應性地選擇不同的調節方式，使得調節方式的選擇更加符合實際應用場景，能夠降低下放點設置不當帶來的風險，進而減少機器人在移動過程中與其他機器人之間的沖突，提高機器人水下焊接作業的穩定性和可靠性。
43、進一步地，本發明中根據范圍障礙參考值確定路線優化方式，通過范圍障礙參考值有效反映了移動路線的障礙程度，進而根據范圍障礙參考值適應性地選擇不同的路線優化方式，使得路線優化方式的選擇更加符合實際工作環境，在面對較大的障礙時，能夠迅速調整路徑，能夠減少因障礙導致的延誤，從而提高機器人移動效率。
44、進一步地，本發明中根據傳輸條件確定信息傳輸方式，通過傳輸條件有效反映了海洋環境以及機器人之間的電磁干擾對機器人信息傳輸的影響，進而根據實際環境選擇合適的信息傳輸方式，通過優化信息傳輸方式，可以減少傳輸過程中的延遲和錯誤率，進而提升機器人水下焊接作業的效率。