一种提高工业机器人运动速度安全性的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种提高工业机器人运动速度安全性的方法及系统，所述方法应用于机器人体感示教系统，所述机器人体感示教系统与一惯性传感器通信连接，所述方法包括：搭建第一外围电路和第一主控电路；根据所述第一惯性传感器采集第一用户的体感动作，生成第一原始信号；获得第一有效采样频率；根据所述第一有效采样频率对所述第一原始信号进行信号采集生成第一时域波形完成频谱分析，进而获得第一频谱分析数据；对所述第一频谱分析数据进行数字滤波，提取第一有效信号。解决了现有技术中存在由于传感器采集的数据中包含大量噪声，且容易受到外界因素的影响，从而会对机器人的运动造成干扰，甚至引发不安全因素的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种提高工业机器人运动速度安全性的方法及系统
本专利技术涉及工业机器人相关领域，尤其涉及一种提高工业机器人运动速度安全性的方法及系统。
技术介绍
工业机器人作为“机器换人”的一个重要环节，近几年逐渐受到越来越多国内厂家的重视。示教器是工业机器人的控制系统的核心部件，是人与机器人交互的接口，主要用于完成机器人的位姿示教，机器人参数设定，程序编辑和示教文件的生成、读取、保存与传输，现有的示教器为实现丰富的图文信息显示和参数编辑功能，都配有较大的液晶屏和庞杂的按键，其操作繁杂，示教效率偏低，需要专业的机器人技术人员才能熟练操作。因此，简化示教操作，提升示教系统交互性，对于提升示教效率很有帮助。但本申请专利技术人在实现本申请实施例中专利技术技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：现有技术中存在由于传感器采集的数据中包含大量噪声，且容易受到外界因素的影响，从而会对机器人的运动造成干扰，甚至引发不安全因素的技术问题。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种提高工业机器人运动速度安全性的方法及系统，解决了现有技术中存在由于传感器采集的数据中包含大量噪声，且容易受到外界因素的影响，对机器人的运动造成干扰，甚至引发不安全因素的技术问题，达到了增强传感器的抗噪声能力，减少数据漂移，从而提高机器人运动安全性的技术效果。鉴于上述问题，提出了本申请实施例提供一种提高工业机器人运动速度安全性的方法及系统。第一方面，本申请实施例提供了一种提高工业机器人运动速度安全性的方法，所述方法应用于机器人体感示教系统，所述机器人体感示教系统与一惯性传感器通信连接，所述方法包括：搭建第一外围电路，其中，所述第一外围电路用于控制第一惯性传感器的使用；搭建第一主控电路，其中，所述第一主控电路用于控制所述机器人体感示教系统的使用；根据所述第一惯性传感器采集第一用户的体感动作，生成第一原始信号；获得第一有效采样频率；根据所述第一有效采样频率对所述第一原始信号进行信号采集，获得第一输出信号；通过对所述第一输出信号进行分析，生成第一时域波形；通过将所述第一时域波形转变为频率域的频谱，获得第一频谱分析数据；对所述第一频谱分析数据进行数字滤波，提取第一有效信号。另一方面，本申请还提供了一种提高工业机器人运动速度安全性的系统，所述系统包括：第一搭建单元，所述第一搭建单元用于搭建第一外围电路，其中，所述第一外围电路用于控制第一惯性传感器的使用；第二搭建单元，所述第二搭建单元用于搭建第一主控电路，其中，所述第一主控电路用于控制机器人体感示教系统的使用；第一生成单元，所述第一生成单元用于根据所述第一惯性传感器采集第一用户的体感动作，生成第一原始信号；第一获得单元，所述第一获得单元用于获得第一有效采样频率；第一确定单元，所述第一确定单元用于根据所述第一有效采样频率对所述第一原始信号进行信号采集，获得第一输出信号；第二生成单元，所述第二生成单元用于通过对所述第一输出信号进行分析，生成第一时域波形；第二获得单元，所述第二获得单元用于通过将所述第一时域波形转变为频率域的频谱，获得第一频谱分析数据；第一提取单元，所述第一提取单元用于对所述第一频谱分析数据进行数字滤波，提取第一有效信号。第三方面，本专利技术提供了一种提高工业机器人运动速度安全性的系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述方法的步骤。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：由于采用了通过搭建出传感器的外围电路和机器人体感示教系统的主控电路，进而选择合理的采样频率进行信号采集，保证了降低信号采样数据的同时提高输出信号精度，实现惯性传感器动态信号的实时处理，减小输出信号与输入信号间的迟滞。采用恰当的仪器和数据分析软件获得信号的时域波形，对信号进行频谱分析，并有针对的采用合适的数字滤波方法，剔除外部干扰，提取出传感器的有用信号。最后利用数据融合算法，互补滤波算法等方法，估算信号的真实值的方式，达到了增强传感器的抗噪声能力，减少数据漂移，从而提高机器人运动安全性的技术效果。上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。附图说明图1为本申请实施例一种提高工业机器人运动速度安全性的方法的流程示意图；图2为本申请实施例一种提高工业机器人运动速度安全性的系统的结构示意图；图3为本申请实施例示例性电子设备的结构示意图。附图标记说明：第一搭建单元11，第二搭建单元12，第一生成单元13，第一获得单元14，第一确定单元15，第二生成单元16，第二获得单元17，第一提取单元18，总线300，接收器301，处理器302，发送器303，存储器304，总线接口305。具体实施方式本申请实施例通过提供一种提高工业机器人运动速度安全性的方法及系统，解决了现有技术中存在由于传感器采集的数据中包含大量噪声，且容易受到外界因素的影响，对机器人的运动造成干扰，甚至引发不安全因素的技术问题，达到了增强传感器的抗噪声能力，减少数据漂移，从而提高机器人运动安全性的技术效果。下面，将参考附图详细的描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。申请概述工业机器人作为“机器换人”的一个重要环节，近几年逐渐受到越来越多国内厂家的重视。示教器是工业机器人的控制系统的核心部件，是人与机器人交互的接口，主要用于完成机器人的位姿示教，机器人参数设定，程序编辑和示教文件的生成、读取、保存与传输，现有的示教器为实现丰富的图文信息显示和参数编辑功能，都配有较大的液晶屏和庞杂的按键，其操作繁杂，示教效率偏低，需要专业的机器人技术人员才能熟练操作。因此，简化示教操作，提升示教系统交互性，对于提升示教效率很有帮助。但现有技术中存在由于传感器采集的数据中包含大量噪声，且容易受到外界因素的影响，对机器人的运动造成干扰，甚至引发不安全因素的技术问题。针对上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：本申请实施例提供了一种提高工业机器人运动速度安全性的方法，所述方法应用于机器人体感示教系统，所述机器人体感示教系统与一惯性传感器通信连接，所述方法包括：搭建第一外围电路，其中，所述第一外围电路用于控制第一惯性传感器的使用；搭建第一主控电路，其中，所述第一主控电路用于控制所述机器人体感示教系统的使用；根据所述第一惯性传感器采集第一用户的体感动作，生成第一原始信号；获得第一有效采样频率；根据所述第一有效采样频率对所述第一原始信号进行信号采集，获得第一输出信号；通过对所述第一输出信号进行分析，生成第一时域波形；通过将所述第一时域波形转变为频率域的频谱，获得第一频谱分析数据；对所述第一频谱分析数据进行数字滤波，提取第一有效信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高工业机器人运动速度安全性的方法，所述方法应用于机器人体感示教系统，所述机器人体感示教系统与一惯性传感器通信连接，所述方法包括：/n搭建第一外围电路，其中，所述第一外围电路用于控制第一惯性传感器的使用；/n搭建第一主控电路，其中，所述第一主控电路用于控制所述机器人体感示教系统的使用；/n根据所述第一惯性传感器采集第一用户的体感动作，生成第一原始信号；/n获得第一有效采样频率；/n根据所述第一有效采样频率对所述第一原始信号进行信号采集，获得第一输出信号；/n通过对所述第一输出信号进行分析，生成第一时域波形；/n通过将所述第一时域波形转变为频率域的频谱，获得第一频谱分析数据；/n对所述第一频谱分析数据进行数字滤波，提取第一有效信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高工业机器人运动速度安全性的方法，所述方法应用于机器人体感示教系统，所述机器人体感示教系统与一惯性传感器通信连接，所述方法包括：
搭建第一外围电路，其中，所述第一外围电路用于控制第一惯性传感器的使用；
搭建第一主控电路，其中，所述第一主控电路用于控制所述机器人体感示教系统的使用；
根据所述第一惯性传感器采集第一用户的体感动作，生成第一原始信号；
获得第一有效采样频率；
根据所述第一有效采样频率对所述第一原始信号进行信号采集，获得第一输出信号；
通过对所述第一输出信号进行分析，生成第一时域波形；
通过将所述第一时域波形转变为频率域的频谱，获得第一频谱分析数据；
对所述第一频谱分析数据进行数字滤波，提取第一有效信号。


2.如权利要求1所述的方法，所述根据所述第一惯性传感器采集第一用户的体感动作，生成第一原始信号，所述方法还包括：
根据所述第一惯性传感器，采集第一实时状态下第一用户的第一体感动作参数，其中，所述第一体感动作参数包括第一加速度参数和第一角速度参数；
通过对所述第一体感动作参数进行信号提取，生成所述第一原始信号；
判断所述第一原始信号的第一干扰指数是否超出预设干扰指数阈值；
若所述第一原始信号的第一干扰指数超出预设干扰指数阈值，获得第一提醒信息。


3.如权利要求2所述的方法，所述方法还包括：
获得所述第一实时状态的多影响参数信息，其中，所述多影响参数信息为对所述第一原始信号产生影响的因素，其中，所述多影响参数信息包括第一温度参数、第一磁场参数和第一重力加速度参数；
根据所述第一温度参数、第一磁场参数和第一重力加速度参数，对应生成第一影响指标、第二影响指标和第三影响指标；
通过对所述第一影响指标、第二影响指标和第三影响指标进行标准化处理，获得第一综合影响指标；
将所述第一综合影响指标输入第一干扰预测训练模型，获得第一干扰指数。


4.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括：
将所述第一综合影响指标输入第一干扰预测训练模型，所述第一干扰预测训练模型通过多组训练数据训练获得，所述多组训练数据中的每组均包括：所述第一综合影响指标和标识第一输出结果的标识信息；
获得第一干扰预测训练模型的第一输出结果，所述第一输出结果为对所述第一原始信号的第一干扰指数。


5.如权利要求1所述的方法，所述对所述第一频谱分析数据进行数字滤波，提取第一有效信号之后，所述方法还包括：
根据数据融合算法对所述第一有效信号进行计算，获得第一估算数据；
根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊，刘天宋，
申请(专利权)人：常州刘国钧高等职业技术学校，
类型：发明
国别省市：江苏;32