【技术实现步骤摘要】
基于多重感知的机器人安全控制方法及装置
本专利技术涉及机器人领域，特别涉及一种基于多重感知的机器人安全控制方法及装置。
技术介绍
机器人是整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，它既可接受人类指挥，也可运行预先编排的计算机程序，还可根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，以协助或取代人类的工作。在实际使用时，可能需要人与机器人协同工作，以完成某项任务。而在人与机器人协同工作时，需保证机器人具备足够的安全性，以避免机器人与人体发生碰撞，或者在检测到碰撞时采取相应的安全防护措施，从而保证人身安全。为此，现有的机器人采用基于电流环的接触式碰撞检测，以触发机器人停止。但是，现有的碰撞检测方式依靠人与机器人接触后所引起的电流变化而触发机器人停止，而当机器人触发停止时，人与机器人已经发生碰撞，在某些场景下，这种碰撞已经对人体造成了伤害。并且，现有的碰撞检测方式在检测到碰撞后，需对整个机器人系统执行安全停机操作，但停机后的重启操作需要耗费大量的时间和人力。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于...
【技术保护点】
1.一种基于多重感知的机器人安全控制方法，其特征在于，包括：/n在接收到3D视觉装置发送的障碍物运动信息时，根据所述障碍物运动信息和机器人运动信息，生成供机器人执行的第一控制策略，以避开所述障碍物，所述运动信息包括运动速度和运动轨迹；/n在接收到接近觉电子皮肤发送的接近觉信息时，根据人工势场法，生成供机器人执行的第二控制策略，以避开所述障碍物；/n在接收到触觉电子皮肤发送的力反馈信息时，根据所述力反馈信息和机械臂的电流反馈信息，生成供机器人执行的第三控制策略，以减小所述机器人与障碍物之间的碰撞力。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于多重感知的机器人安全控制方法，其特征在于，包括：
在接收到3D视觉装置发送的障碍物运动信息时，根据所述障碍物运动信息和机器人运动信息，生成供机器人执行的第一控制策略，以避开所述障碍物，所述运动信息包括运动速度和运动轨迹；
在接收到接近觉电子皮肤发送的接近觉信息时，根据人工势场法，生成供机器人执行的第二控制策略，以避开所述障碍物；
在接收到触觉电子皮肤发送的力反馈信息时，根据所述力反馈信息和机械臂的电流反馈信息，生成供机器人执行的第三控制策略，以减小所述机器人与障碍物之间的碰撞力。
2.根据权利要求1所述的机器人安全控制方法，其特征在于，在接收到3D视觉装置发送的障碍物运动信息时，根据障碍物运动信息和机器人运动信息，生成供机器人执行的第一控制策略的步骤之前，还包括：
通过3D视觉装置对障碍物进行实时跟踪，以获取所述障碍物的实时运动信息，并根据所述运动信息建立第一运动模型；
通过所述机器人的控制器获取所述机器人的实时运动信息，并根据所述运动信息建立第二运动模型；
根据所述第一运动模型和第二运动模型，对所述机器人与障碍物进行碰撞演练，并获取碰撞演练的结果；
根据所述碰撞演练的结果，确定是否生成所述第一控制策略。
3.根据权利要求2所述的机器人安全控制方法，其特征在于，所述根据障碍物运动信息和机器人运动信息，生成供机器人执行的第一控制策略包括：
在碰撞演练过程中，生成自主避障路径，并将所述自主避障路径与所述机器人的当前路径叠加；
若无法生成自主避障路径，则控制所述机器人减速运行。
4.根据权利要求1所述的机器人安全控制方法，其特征在于，所述根据力反馈信息和机械臂的电流反馈信息，生成供机器人执行的第三控制策略包括：
建立阻抗控制模型，所述阻抗控制模型包括碰撞时的碰撞力、碰撞参数、预设位置、预设速度和预设减速度；
根据预先建立的碰撞试验，获取碰撞时的碰撞参数，所述碰撞参数包括刚度参数、阻尼参数和质量矩阵参数；
将触觉电子皮肤所反馈的碰撞力，输入至所述阻抗控制模型，以获取所述机器人的预设位置。
5.根据权利要求4所述的机器人安全控制方法，其特征在于，所述阻抗控制模型按以下公式建立：
F＝K*X+B*X’+M*X”；
其中，F为碰撞力；
X，X’，X”分别为机器人的预设位置、预设速度、预设减速度；
K，B，M分别为障碍物的刚度参数、阻尼参数和质量矩阵参数；
所述减速度按以下公式计算获得：
X”＝(F-K*X+B*X’)/M；
对所述减速度进行积分运算，以得到所述机器人的预设位置。
技术研发人员：郎需林，刘培超，刘主福，
申请(专利权)人：深圳市越疆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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