一种机器人的碰撞检测方法、装置及智能机器人制造方法及图纸

技术编号:17803628 阅读:23 留言:0更新日期:2018-04-28 00:19
本发明专利技术实施例公开了一种机器人的碰撞检测方法、装置及智能机器人。一种机器人的碰撞检测方法,包括:获取机器人的实时角度;根据第一驱动电机的驱动信息和实时角度获取第一驱动轮的实时坐标,根据第二驱动电机的驱动信息和实时角度获取第二驱动轮的实时坐标;根据第一驱动轮的实时坐标和第二驱动轮的实时坐标,计算第一驱动轮和第二驱动轮之间的虚拟距离;如果虚拟距离与预设距离的相对偏差不在预设范围内,确定机器人发生碰撞。通过上述方式,本发明专利技术实施例在防碰撞功能失效的情况下,当机器人与障碍物发生碰撞,能够及时对碰撞情况进行检测。

Collision detection method, device and intelligent robot for robot

The embodiment of the invention discloses a collision detection method, a device and an intelligent robot. A robot collision detection method, including: obtaining the real-time angle of the robot, obtaining the real-time coordinates of the first drive wheel according to the driving information and real-time angle of the first drive motor, obtaining the real time coordinates of the second driving wheel according to the driving information and real-time angle of the second drive motor; according to the real time of the first drive wheel. The coordinate and the real time coordinate of the second drive wheel are used to calculate the virtual distance between the first drive wheel and the second drive wheel. If the relative deviation between the virtual distance and the preset distance is not in the preset range, the collision of the robot is determined. In the case of the above-mentioned method, when the collision avoidance function is ineffective, the invention can detect the collision in time when the robot collides with the obstacle.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人的碰撞检测方法、装置及智能机器人
本专利技术实施例涉及机器人
,特别是涉及一种机器人的碰撞检测方法、装置及机器人。
技术介绍
随着智能控制技术的发展,越来越多的智能机器人进入到了人们的生活,为人们生活带来了极大的便利性。比如,扫地机器人、空气净化机器人,可以自动高效的为家庭或其他场所提供清扫清洁工作。智能机器人在使用过程中或多或少都会遇到碰撞的问题,在防碰撞功能的实现上,主要依靠以下几种技术:超声波仿生探测技术、红外距离感应技术、防撞杆设计。如,利用防碰撞技术、步进电机技术和陀螺仪,扫地机器人可以方便的建立清扫区域的空间坐标,获取当前清扫位置,以及智能规划清扫线路。但防碰撞功能也有可能失效,例如,如果碰到透明的或阻碍面比较小的阻碍物时,红外距离感应失效;又或者相关防碰撞硬件出现故障,导致防碰撞功能失效。在防碰撞功能失效的情况下,扫地机器人与障碍物发生碰撞,此时扫地机器人继续控制电机转动驱动轮,会导致智能清扫算法获取到的位置信息异常或失效,继而导致整个智能清扫算法失效。因此,在智能机器人的防碰撞功能失效的情况下,当发生碰撞,智能机器人需要及时认知障碍物,作为其发生碰撞采取相应措施的依据,保证其继续正常工作。
技术实现思路
本专利技术实施例主要解决的技术问题是提供一种机器人的碰撞检测方法、装置及智能机器人,在防碰撞功能失效的情况下,当机器人与障碍物发生碰撞,能够及时对碰撞情况进行检测。为解决上述技术问题,本专利技术实施例采用的一个技术方案是:第一方面,提供一种机器人的碰撞检测方法,机器人的底部两侧对称安装有第一驱动装置和第二驱动装置,第一驱动装置包括第一驱动电机和第一驱动轮,第二驱动装置包括第二驱动电机和第二驱动轮,该方法包括:获取机器人的实时角度;根据第一驱动电机的驱动信息和实时角度获取第一驱动轮的实时坐标,根据第二驱动电机的驱动信息和实时角度获取第二驱动轮的实时坐标;根据第一驱动轮的实时坐标和第二驱动轮的实时坐标,计算第一驱动轮和第二驱动轮之间的虚拟距离;如果虚拟距离与预设距离的相对偏差不在预设范围内,确定机器人发生碰撞。可选地,该方法还包括:如果虚拟距离与预设距离的相对偏差在预设范围内,实时获取第一驱动轮的第一速度和第二驱动轮的第二速度;如果第一速度和/或第二速度小于预设速度阈值,确定机器人发生碰撞。可选地,该方法还包括:如果虚拟距离与预设距离的相对偏差在预设范围内,实时获取第一驱动电机的第一PWM值和第二驱动电机的第二PWM值;如果第一PWM值和/或第二PWM值大于预设PWM值,确定机器人发生碰撞。可选地,根据第一驱动电机的驱动信息和实时角度获取第一驱动轮的实时坐标,根据第二驱动电机的驱动信息和实时角度获取第二驱动轮的实时坐标,具体包括:根据第一驱动电机的转速获取单位时间内第一驱动轮走过的距离,根据实时角度和单位时间内第一驱动轮走过的距离,计算单位时间内第一驱动轮的第一坐标变化量,对第一坐标变化量进行累加,得到第一驱动轮的实时坐标;根据第二驱动电机的转速获取单位时间内第二驱动轮走过的距离,根据实时角度和单位时间内第二驱动轮走过的距离,计算单位时间内第二驱动轮的第二坐标变化量,对第二坐标变化量进行累加,得到第二驱动轮的实时坐标。可选地,该方法还包括:如果机器人发生碰撞,控制机器人进行避障处理;根据实时角度、第一驱动轮的实时坐标和第二驱动轮的实时坐标,计算第一驱动轮的修正坐标和第二驱动轮的修正坐标;根据第一驱动轮的修正坐标对第一驱动轮的实时坐标进行修正,根据第二驱动轮的修正坐标对第二驱动轮的实时坐标进行修正。可选地,根据实时角度、第一驱动轮的实时坐标和第二驱动轮的实时坐标,计算第一驱动轮的修正坐标和第二驱动轮的修正坐标,具体包括:根据第一驱动轮的实时坐标(x1,y1)和第二驱动轮的实时坐标(x2,y2),得到中心点的实时坐标(x3,y3):x3=(x1+x2)/2y3=(y1+y2)/2根据实时角度θ和中心点的实时坐标(x3,y3),计算第一驱动轮的修正坐标(X1,Y1)和第二驱动轮的修正坐标(X2,Y2):X1=x3-d˙cosθY1=y3-d˙sinθX2=x3+d˙cosθY2=y3+d˙sinθ其中,d为第一驱动轮或第二驱动轮与中心点之间的理论距离。第二方面,本专利技术实施例还提供一种机器人的碰撞检测装置,机器人的底部两侧对称安装有第一驱动装置和第二驱动装置,第一驱动装置包括第一驱动电机和第一驱动轮,第二驱动装置包括第二驱动电机和第二驱动轮,该装置包括:角度获取模块,用于获取机器人的实时角度;实时坐标获取模块,用于根据第一驱动电机的驱动信息和实时角度获取第一驱动轮的实时坐标,根据第二驱动电机的驱动信息和实时角度获取第二驱动轮的实时坐标;虚拟距离计算模块,用于根据第一驱动轮的实时坐标和第二驱动轮的实时坐标,计算第一驱动轮和第二驱动轮之间的虚拟距离;状态确定模块,用于如果虚拟距离与预设距离的相对偏差不在预设范围内,确定机器人发生碰撞。可选地,该装置还包括:速度获取模块,用于如果虚拟距离与预设距离的相对偏差在预设范围内,实时获取第一驱动轮的第一速度和第二驱动轮的第二速度;状态确定模块,还用于如果第一速度和/或第二速度小于预设速度阈值,确定机器人发生碰撞。可选地,该装置还包括:PWM值获取模块,用于如果虚拟距离与预设距离的相对偏差在预设范围内,实时获取第一驱动电机的第一PWM值和第二驱动电机的第二PWM值;状态确定模块,还用于如果第一PWM值和/或第二PWM值大于预设PWM值,确定机器人发生碰撞。可选地,实时坐标获取模块,具体用于:根据第一驱动电机的转速获取单位时间内第一驱动轮走过的距离,根据实时角度和单位时间内第一驱动轮走过的距离,计算单位时间内第一驱动轮的第一坐标变化量,对第一坐标变化量进行累加,得到第一驱动轮的实时坐标;根据第二驱动电机的转速获取单位时间内第二驱动轮走过的距离,根据实时角度和单位时间内第二驱动轮走过的距离,计算单位时间内第二驱动轮的第二坐标变化量,对第二坐标变化量进行累加,得到第二驱动轮的实时坐标。可选地,该装置还包括:避障模块,用于如果机器人发生碰撞,控制机器人进行避障处理;修正坐标计算模块,用于根据实时角度、第一驱动轮的实时坐标和第二驱动轮的实时坐标,计算第一驱动轮的修正坐标和第二驱动轮的修正坐标;实时坐标修正模块,用于根据第一驱动轮的修正坐标对第一驱动轮的实时坐标进行修正,根据第二驱动轮的修正坐标对第二驱动轮的实时坐标进行修正。可选地,修正坐标计算模块,具体用于:根据第一驱动轮的实时坐标(x1,y1)和第二驱动轮的实时坐标(x2,y2),得到中心点的实时坐标(x3,y3):x3=(x1+x2)/2y3=(y1+y2)/2根据实时角度θ和中心点的实时坐标(x3,y3),计算第一驱动轮的修正坐标(X1,Y1)和第二驱动轮的修正坐标(X2,Y2):X1=x3-d˙cosθY1=y3-d˙sinθX2=x3+d˙cosθY2=y3+d˙sinθ其中,d为第一驱动轮或第二驱动轮与中心点之间的理论距离。第三方面,本专利技术实施例还提供一种智能机器人,智能机器人的底部两侧对称安装有第一驱动装置和第二驱动装置,第一驱动装置包括第一驱动电机和第一驱动轮,第二驱动装置包括第二驱动电机和第本文档来自技高网...
一种机器人的碰撞检测方法、装置及智能机器人

【技术保护点】
一种机器人的碰撞检测方法,所述机器人的底部两侧对称安装有第一驱动装置和第二驱动装置,所述第一驱动装置包括第一驱动电机和第一驱动轮,所述第二驱动装置包括第二驱动电机和第二驱动轮,其特征在于,所述方法包括:获取所述机器人的实时角度;根据所述第一驱动电机的驱动信息和所述实时角度获取所述第一驱动轮的实时坐标,根据所述第二驱动电机的驱动信息和所述实时角度获取所述第二驱动轮的实时坐标;根据所述第一驱动轮的实时坐标和所述第二驱动轮的实时坐标,计算所述第一驱动轮和所述第二驱动轮之间的虚拟距离;如果所述虚拟距离与预设距离的相对偏差不在预设范围内,确定所述机器人发生碰撞。

【技术特征摘要】
1.一种机器人的碰撞检测方法,所述机器人的底部两侧对称安装有第一驱动装置和第二驱动装置,所述第一驱动装置包括第一驱动电机和第一驱动轮,所述第二驱动装置包括第二驱动电机和第二驱动轮,其特征在于,所述方法包括:获取所述机器人的实时角度;根据所述第一驱动电机的驱动信息和所述实时角度获取所述第一驱动轮的实时坐标,根据所述第二驱动电机的驱动信息和所述实时角度获取所述第二驱动轮的实时坐标;根据所述第一驱动轮的实时坐标和所述第二驱动轮的实时坐标,计算所述第一驱动轮和所述第二驱动轮之间的虚拟距离;如果所述虚拟距离与预设距离的相对偏差不在预设范围内,确定所述机器人发生碰撞。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:如果所述虚拟距离与所述预设距离的相对偏差在所述预设范围内,实时获取所述第一驱动轮的第一速度和所述第二驱动轮的第二速度;如果所述第一速度和/或所述第二速度小于预设速度阈值,确定所述机器人发生碰撞。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:如果所述虚拟距离与所述预设距离的相对偏差在所述预设范围内,实时获取所述第一驱动电机的第一PWM值和所述第二驱动电机的第二PWM值;如果所述第一PWM值和/或所述第二PWM值大于预设PWM值,确定所述机器人发生碰撞。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一驱动电机的驱动信息和所述实时角度获取所述第一驱动轮的实时坐标,根据所述第二驱动电机的驱动信息和所述实时角度获取所述第二驱动轮的实时坐标,具体包括:根据所述第一驱动电机的转速获取单位时间内所述第一驱动轮走过的距离,根据所述实时角度和单位时间内所述第一驱动轮走过的距离,计算单位时间内所述第一驱动轮的第一坐标变化量,对所述第一坐标变化量进行累加,得到所述第一驱动轮的实时坐标;根据所述第二驱动电机的转速获取单位时间内所述第二驱动轮走过的距离,根据所述实时角度和单位时间内所述第二驱动轮走过的距离,计算单位时间内所述第二驱动轮的第二坐标变化量,对所述第二坐标变化量进行累加,得到所述第二驱动轮的实时坐标。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:如果所述机器人发生碰撞,控制所述机器人进行避障处理;根据所述实时角度、所述第一驱动轮的实时坐标和所述第二驱动轮的实时坐标,计算所述第一驱动轮的修正坐标和所述第二驱动轮的修正坐标;根据所述第一驱动轮的修正坐标对所述第一驱动轮的实时坐标进行修正,根据所述第二驱动轮的修正坐标对所述第二驱动轮的实时坐标进行修正。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述实时角度、所述第一驱动轮的实时坐标和所述第二驱动轮的实时坐标,计算所述第一驱动轮的修正坐标和所述第二驱动轮的修正坐标,具体包括:根据所述第一驱动轮的实时坐标(x1,y1)和所述第二驱动轮的实时坐标(x2,y2),得到中心点的实时坐标(x3,y3):x3=(x1+x2)/2y3=(y1+y2)/2根据所述实时角度θ和所述中心点的实时坐标(x3,y3),计算所述第一驱动轮的修正坐标(X1,Y1)和所述第二驱动轮的修正坐标(X2,Y2):X1=x3-d·cosθY1=y3-d·sinθX2=x3+d·cosθY2=y3+d·sinθ其中,d为所述第一驱动轮或所述第二驱动轮与所述中心点之间的理论距离。7.一种机器人的碰撞检测装置,所述机器人的底部两侧对称安装有第一驱动装置和第二驱动装置,所述第一驱动装置包括第一驱动电机和第一驱动轮,所述第二驱动装置包括第二驱动电机和第二驱动轮,其特征在于,所述装置包括:角度获取模块,用于获取所述机器人的实时角度;实时坐标获取模块,用于根据所述第一驱动电机的驱动信息和所...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴育宏
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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