机械臂的避障方法及避障系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机械臂的避障方法及避障系统。机械臂的避障方法包括步骤：采集障碍物的图像信息，及采集机械臂与该障碍物的距离信息；分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，重新规划该机械臂的运行路径并按照重新规划的该运行路径控制该机械臂运动；若无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，控制该机械臂以原来的运行路径运动。上述机械臂的避障方法，通过图像信息及距离信息判断是否有新障碍物出现，可以解决单纯视觉识别障碍物方法中存在盲区的缺点，扩大了障碍物识别范围，进而可以有效提高障碍物识别的安全性以及效率，减少机械臂碰撞障碍物的风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械人领域，更具体而言，涉及一种机械臂的避障方法及避障系统。
技术介绍
在相关技术中，机械臂在运动过程中可能会出现碰到障碍物的情况。目前，对于机械臂运动避障的方法主要依赖于视觉算法。在视觉算法中，通过摄像头采集图像，并对图像分析以对障碍物进行识别，并根据识别结果对机械臂的运动路径进行规划。但是，由于摄像头视角的限制，在进行障碍物识别的时候可能出现视觉盲区或者机械臂在运动过程中对障碍物有遮挡的情况，这时候就无法识别到障碍物，导致机械臂碰撞障碍物的风险大大增加。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术需要提供一种机械臂的避障方法及避障系统。一种机械臂的避障方法，包括步骤：采集障碍物的图像信息，及采集机械臂与该障碍物的距离信息；分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，重新规划该机械臂的运行路径并按照重新规划的该运行路径控制该机械臂运动；若无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，控制该机械臂以原来的运行路径运动。上述机械臂的避障方法，通过图像信息及距离信息判断是否有新障碍物出现，可以解决单纯视觉识别障碍物方法中存在盲区的缺点，扩大了障碍物识别范围，进而可以有效提高障碍物识别的安全性以及效率，减少机械臂碰撞障碍物的风险。在一些实施方式中，所述采集该机械臂与该障碍物的距离信息的步骤，包括步骤：利用超声波传感器采集该机械臂与该障碍物的距离信息。在一些实施方式中，该超声波传感器的数量为多个，多个该超声波传感器呈圆周均
匀间隔设置在该机械臂的末端。在一些实施方式中，所述分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内的步骤，包括步骤：分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置；判断该障碍物的特定部分的位置与该机械臂末端的位置的第一距离是否小于设定距离；若该第一距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若该第一距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。在一些实施方式中，所述分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置的步骤，包括步骤：利用骨骼跟踪技术对该障碍物的图像信息进行处理以识别该障碍物的姿势及获取该障碍物的各个关节的位置，该各个关节的位置为该特定部分的位置。在一些实施方式中，所述分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内的步骤，包括步骤：分析该距离信息以获取该障碍物的位置；判断该障碍物的位置是否与预设位置相同；若该障碍物的位置与该预设位置相同，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若该障碍物的位置与该预设位置不相同，判断该障碍物的位置与该机械臂末端的位置的第二距离是否小于设定距离；若该第二距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若该第二距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。在一些实施方式中，该设定距离为15厘米。一种机械臂的避障系统，包括图像采集装置、距离采集装置、处理装置及机械臂，该处理装置连接该图像采集装置、该距离采集装置及该机械臂。该图像采集装置用于采集障碍物的图像信息，该距离采集装置用于采集该机械臂与该障碍物的距离信息。该处理装置用于：分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，重新规划该机械臂的运行路径并按照重新规划的该运行路径控制该机械臂运动；若无该新障碍物出现在该
机械臂的预设范围内，控制该机械臂以原来的运行路径运动。上述机械臂的避障系统，通过图像信息及距离信息判断是否有新障碍物出现，可以解决单纯视觉识别障碍物方法中存在盲区的缺点，扩大了障碍物识别范围，进而可以有效提高障碍物识别的安全性以及效率，减少机械臂碰撞障碍物的风险。在一些实施方式中，该距离采集装置包括超声波传感器，该距离采集装置用于利用该超声波传感器采集该机械臂与该障碍物的该距离信息。在一些实施方式中，该超声波传感器的数量为多个，多个该超声波传感器呈圆周均匀间隔设置在该机械臂的末端。在一些实施方式中，在分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内时，该处理装置用于：分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置；判断该障碍物的特定部分的位置与该机械臂末端的位置的第一距离是否小于设定距离；若该第一距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若该第一距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。在一些实施方式中，在分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置时，该处理装置用于：利用骨骼跟踪技术对该障碍物的图像信息进行处理以识别该障碍物的姿势及获取该障碍物的各个关节的位置；该各个关节的位置为该特定部分的位置。在一些实施方式中，在分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内时，该处理装置用于：分析该距离信息以获取该障碍物的位置；判断该障碍物的位置是否与预设位置相同；若该障碍物的位置与该预设位置相同，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若该障碍物的位置与该预设位置不相同，判断该障碍物的位置与该机械臂末端的位置的第二距离是否小于设定距离；若该第二距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若该第二距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范
围内。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术实施方式的机械臂的避障方法的流程示意图。图2是本专利技术实施方式的机械臂的避障方法的另一流程示意图。图3是本专利技术实施方式的机械臂的避障方法的又一流程示意图。图4是本专利技术实施方式的机械臂的避障系统的模块示意图。图5是本专利技术实施方式的机械臂的避障系统的另一模块示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，该实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械臂的避障方法，其特征在于，包括步骤：采集障碍物的图像信息，及采集机械臂与该障碍物的距离信息；分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，重新规划该机械臂的运行路径并按照重新规划的该运行路径控制该机械臂运动；若无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，控制该机械臂以原来的运行路径运动。

【技术特征摘要】
1.一种机械臂的避障方法，其特征在于，包括步骤：采集障碍物的图像信息，及采集机械臂与该障碍物的距离信息；分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，重新规划该机械臂的运行路径并按照重新规划的该运行路径控制该机械臂运动；若无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，控制该机械臂以原来的运行路径运动。2.如权利要求1所述的机械臂的避障方法，其特征在于，所述采集该机械臂与该障碍物的距离信息的步骤，包括步骤：利用超声波传感器采集该机械臂与该障碍物的距离信息。3.如权利要求2所述的机械臂的避障方法，其特征在于，该超声波传感器的数量为多个，多个该超声波传感器呈圆周均匀间隔设置在该机械臂的末端。4.如权利要求1所述的机械臂的避障方法，其特征在于，所述分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内的步骤，包括步骤：分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置；判断该障碍物的特定部分的位置与该机械臂末端的位置的第一距离是否小于设定距离；若该第一距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若该第一距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。5.如权利要求4所述的机械臂的避障方法，其特征在于，所述分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置的步骤，包括步骤：利用骨骼跟踪技术对该障碍物的图像信息进行处理以识别该障碍物的姿势及获取
\t该障碍物的各个关节的位置，该各个关节的位置为该特定部分的位置。6.如权利要求1所述的机械臂的避障方法，其特征在于，所述分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内的步骤，包括步骤：分析该距离信息以获取该障碍物的位置；判断该障碍物的位置是否与预设位置相同；若该障碍物的位置与该预设位置相同，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若该障碍物的位置与该预设位置不相同，判断该障碍物的位置与该机械臂末端的位置的第二距离是否小于设定距离；若该第二距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若该第二距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。7.如权利要求4或6所述的机械臂的避障方法，其特征在于，该设定距离为15厘米。8.一种机械臂的避障系统，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾旭心，刘志超，
申请(专利权)人：先驱智能机械深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44