The invention provides an anti-collision protection method for live working manipulator based on virtual reality, virtual scene based on real scene operation operation, the mechanical arm model in the virtual scene size is slightly larger than the actual size of the mechanical arm, a virtual collision detection in virtual scene, to determine whether the mechanical arm collision; the virtual collision detection using virtual collision detection method based on bounding box. The invention can make the robot work in coordination with the multi robot arm in the live work, cooperate with each other and do not interfere with each other, and perform the live work in an orderly, efficient and safe way.
【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实带电作业机械臂防碰撞保护方法
本专利技术属于电力
,具体涉及一种基于虚拟现实带电作业机械臂防碰撞保护方法。
技术介绍
采用机器人自主完成带电作业,不仅可以将工作人员从危险的、繁重的、精神紧张的工作中解放出来,有效避免带电作业时人员伤亡事故的发生,使带电作业更加安全,提高作业效率;同时还可以提高电网的运行质量,进一步减少供电系统的人员投入,降低人员成本,具有巨大的经济效益和社会效益。带电作业时采用多机械臂共同完成带电作业,如果没有系统、安全、可靠的防碰撞方法,那么多机械臂必然无法协调完成带电作业,甚至引发安全事故,给机器人和操作人员带来危害。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于虚拟现实带电作业机械臂防碰撞保护方法,能够使得机器人在带电作业时,多机械臂之间协调工作,互相配合、互不干扰,有序高效安全地完成带电作业。为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种基于虚拟现实带电作业机械臂防碰撞保护方法,根据真实作业场景建立虚拟作业场景,虚拟场景中机械臂模型的尺寸略大于机械臂实际尺寸,在虚拟场景中进行虚拟碰撞检测,以判断机械臂是否会发生碰撞;所述虚拟碰撞检测采用基于包围盒的虚拟碰撞检测方法,具体为:步骤1,预处理阶段,对参与碰撞检测的机械臂模型进行特征采样,将构成机械臂模型的基本集合元素的包围盒的中心点作为特征采样点,根据两个待检测包围盒的特征对建立二维离散搜索空间;步骤2,碰撞检测阶段,包括以下步骤:步骤2-1,采用粒子群算法进行搜索,得到距离小于一定碰撞检测阈值的特征对;步骤2-2,判断以上距离小于一定碰撞检测阈值的特征对所对应的包围盒是否相交,若 ...
【技术保护点】
一种基于虚拟现实带电作业机械臂防碰撞保护方法,其特征在于,根据真实作业场景建立虚拟作业场景,虚拟场景中机械臂模型的尺寸略大于机械臂实际尺寸,在虚拟场景中进行虚拟碰撞检测,以判断机械臂是否会发生碰撞;所述虚拟碰撞检测采用基于包围盒的虚拟碰撞检测方法,具体为:步骤1,预处理阶段,对参与碰撞检测的机械臂模型进行特征采样,将构成机械臂模型的基本集合元素的包围盒的中心点作为特征采样点,根据两个待检测包围盒的特征对建立二维离散搜索空间;步骤2,碰撞检测阶段,包括以下步骤:步骤2‑1,采用粒子群算法进行搜索,得到距离小于一定碰撞检测阈值的特征对;步骤2‑2,判断以上距离小于一定碰撞检测阈值的特征对所对应的包围盒是否相交,若包围盒不相交,则进入步骤2‑4;若包围盒相交,则继续步骤2‑3;步骤2‑3,判断机械臂的基本几何元素是否相交,若基本几何元素不相交,进入步骤2‑4;若基本几何元素相交,则做出碰撞响应。
【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实带电作业机械臂防碰撞保护方法,其特征在于,根据真实作业场景建立虚拟作业场景,虚拟场景中机械臂模型的尺寸略大于机械臂实际尺寸,在虚拟场景中进行虚拟碰撞检测,以判断机械臂是否会发生碰撞;所述虚拟碰撞检测采用基于包围盒的虚拟碰撞检测方法,具体为:步骤1,预处理阶段,对参与碰撞检测的机械臂模型进行特征采样,将构成机械臂模型的基本集合元素的包围盒的中心点作为特征采样点,根据两个待检测包围盒的特征对建立二维离散搜索空间;步骤2,碰撞检测阶段,包括以下步骤:步骤2-1,采用粒子群算法进行搜索,得到距离小于一定碰撞检测阈值的特征对;步骤2-2,判断以上距离小于一定碰撞检测阈值的特征对所对应的包围盒是否相交,若包围盒不相交,则进入步骤2-4;若包围盒相交,则继续步骤2-3;步骤2-3,判断机械臂的基本几何元素是否相交,若基本几何元素不相交,进入步骤2-4;若基本几何元素相交,则做出碰撞响应。2.如权利要求1所述基于虚拟现实带电作业机械臂防碰撞保护方法,其特征在于,步骤2-1具体为:步骤2-1-1,将两个机械臂基本几何元素的包围盒特征作为粒子,初始化粒子群,包括群体规模、每个粒子的位置和速...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭毓,黄颖,郭健,吴巍,苏鹏飞,吴禹均,韩昊一,李光彦,汤冯炜,林立斌,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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