机器人及运动控制方法技术

本发明专利技术提供机器人及运动控制方法，其中机器人包括速度编码器、安全检测装置和驱动器，所述安全检测装置中集成有检测部件和芯片；速度编码器被配置为采集机器人的速度信息，获得速度信息对应的编码信号，并将编码信号发送至安全检测装置；安全检测装置被配置为通过芯片对编码信号进行解析，确定机器人的当前运动速度，根据当前运动速度，更新机器人的保护区域，通过检测部件基于保护区域进行障碍物检测，根据检测结果生成控制指令，将控制指令发送至驱动器；驱动器被配置为响应于控制指令，对机器人进行运动控制。安全检测装置通过检测部件基于保护区域对障碍物进行检测和基于检测结果生成控制指令的功能，减少了机器人结构的复杂性与构造成本。性与构造成本。性与构造成本。

【技术实现步骤摘要】
机器人及运动控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人控制
，特别涉及一种机器人。本专利技术同时涉及一种运动控制方法。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的发展，越来越多的可运动机器人在货运、仓储、物流、餐饮等产业服务中得到应用，极大方便了人类的生产生活。但同时，机器人在运动过程中难免会遇到障碍物，为避免影响机器人的正常运动，需要在机器人的结构中添加对障碍物进行识别的装备，以使机器人进行避障。
[0003]在当前的机器人设计中，机器人避障需要通过安全PLC模组和激光雷达之间的交互、配合才可实现，其中，激光雷达仅具有障碍物探测功能，由安全PLC模组进行避障所涉及的软件实现。可见，当前实现机器人避障的系统结构复杂、且交互繁琐。因此，亟需一种结构较为简单且能实现在运动过程中成功避障的机器人。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种机器人，以解决现有技术中存在的技术缺陷。本专利技术实施例同时提供了一种运动控制方法。
[0005]根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种机器人，机器人包括速度编码器、安全检测装置和驱动器，其中，安全检测装置中集成有检测部件和芯片；
[0006]速度编码器，被配置为采集机器人的速度信息，获得速度信息对应的编码信号，并将编码信号发送至安全检测装置；
[0007]安全检测装置，被配置为通过芯片对编码信号进行解析，确定机器人的当前运动速度，根据当前运动速度，更新机器人的保护区域，通过检测部件基于保护区域进行障碍物检测，根据检测结果生成控制指令，将控制指令发送至驱动器；
[0008]驱动器，被配置为响应于控制指令，对机器人进行运动控制。
[0009]根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种运动控制方法，方法应用于机器人，机器人包括速度编码器、安全检测装置和驱动器，其中，安全检测装置中集成有检测部件和芯片；
[0010]速度编码器采集机器人的速度信息，获得速度信息对应的编码信号，并将编码信号发送至安全检测装置；
[0011]安全检测装置通过芯片对编码信号进行解析，确定机器人的当前运动速度，根据当前运动速度，更新机器人的保护区域，通过检测部件基于保护区域进行障碍物检测，根据检测结果生成控制指令，将控制指令发送至驱动器；
[0012]驱动器响应于控制指令，对机器人进行运动控制。
[0013]本专利技术提供的机器人包括速度编码器、安全检测装置和驱动器，其中，安全检测装置中集成有检测部件和芯片；速度编码器，被配置为采集机器人的速度信息，获得速度信息
对应的编码信号，并将编码信号发送至安全检测装置；安全检测装置，被配置为通过芯片对编码信号进行解析，确定机器人的当前运动速度，根据当前运动速度，更新机器人的保护区域，通过检测部件基于保护区域进行障碍物检测，根据检测结果生成控制指令，将控制指令发送至驱动器；驱动器，被配置为响应于控制指令，对机器人进行运动控制。安全检测装置接收速度编码器发送的编码信号，并通过芯片对编码信号进行解析确定出机器人的当前速度，用于更新机器人的保护区域，通过检测部件对保护区域进行障碍物检测，根据检测结果生成控制指令，以使驱动器对机器人进行运动控制，通过安全检测装置针对保护区域对障碍物进行检测的检测功能和基于检测结果生成控制指令的控制功能，实现多功能的功能实现，减少了机器人结构的复杂性与机器人的构造成本。
附图说明
[0014]图1是现有技术一种机器人的整体架构图；
[0015]图2是本专利技术一实施例提供的一种机器人的结构示意图；
[0016]图3是本专利技术一实施例提供的一种机器人中的安全检测装置前端配置显示图；
[0017]图4是本专利技术一实施例提供的一种机器人的整体架构图；
[0018]图5是本专利技术一实施例提供的一种运动控制方法的流程图。
具体实施方式
[0019]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0020]在本专利技术一个或多个实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术一个或多个实施例。在本专利技术一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本专利技术一个或多个实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0021]应当理解，尽管在本专利技术一个或多个实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本专利技术一个或多个实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。
[0022]首先，对本专利技术一个或多个实施例涉及的名词术语进行解释。
[0023]机器人：是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务。
[0024]安全性能等级(PL，Performance Level)：用于定义控制系统的安全相关部分的能力，其中PL中的性能等级包括五种：PLa、PLb、PLc、PLd和PLe，其中，a、b、c、d、e分别表示不同的等级标号。
[0025]所需性能等级(PLr，Required Performance Level)：每种安全功能为达到所需的风险减小所采用的性能等级。
[0026]功能安全认证(SIL，Safety integrity Level)：国际上公认的一种功能安全认
证，其中SIL认证一共分为4个等级，SIL1、SIL2、SIL3和SIL4，包括对产品和对系统两个层次。
[0027]安全可编程系统(安全PLC，安全Programmable Logic Controller)指的是在自身或外围元器件或执行机构出现故障时，依然能正确响应并及时切断输出的可编程系统。
[0028]ISO 3691
‑
4：被认为是目前“最具含金量”的无人驾驶工业车辆标准，此次认证的通过，代表着未来机器人无人驾驶产品整体安全性能达到国际水平。
[0029]ISO 3691
‑
4 2020标准规定，机器需要人员检测，以确保机器在于障碍物接触之前停止，或者机器与障碍物接触时的撞击力不应超过规定值；而为了确保机器在撞到障碍物之前停下来，就需要在合适的距离及时刹车。
[0030]安全停止(STO，Safe Torque OFF)：字面翻译为“安全转矩关断”，“安全停止”是一种状态，而非故障。当安全停止(STO)功能被激活时，变频器切断对电机的电能供给，电机失去电能因而无法向外输出转矩，也就无法启动。
[0031]现有中经常会出现人机混行的场景，根据ISO 3691
‑
4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括速度编码器、安全检测装置和驱动器，其中，所述安全检测装置中集成有检测部件和芯片；所述速度编码器，被配置为采集所述机器人的速度信息，获得所述速度信息对应的编码信号，并将所述编码信号发送至所述安全检测装置；所述安全检测装置，被配置为通过所述芯片对所述编码信号进行解析，确定所述机器人的当前运动速度，根据所述当前运动速度，更新所述机器人的保护区域，通过所述检测部件基于所述保护区域进行障碍物检测，根据检测结果生成控制指令，将所述控制指令发送至所述驱动器；所述驱动器，被配置为响应于所述控制指令，对所述机器人进行运动控制。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述速度编码器的数目为多个，且与所述机器人的车轮一一对应。3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述安全检测装置，进一步被配置为通过所述芯片整合各所述速度编码器的编码信号，并对整合后的编码信号进行解析，确定所述机器人的当前运动速度。4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述安全检测装置，进一步被配置为通过所述芯片基于所述机器人的运动关联参数，对整合后的编码信号进行解析，确定所述机器人的当前运动速度。5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述安全检测装置，进一步被配置为通过所述芯片根据所述当前运动速度以及预设对应关系，确定目标保护区域，将所述机器人当前的保护区域更新为所述目标保护区域，其中，所述预设对应关系为预先在前端配置的所述机器人不同的运动速度与不同大小的保护区域的对应关系。6.根据权利要求1至5任一项所述的机器人，其特征在于，所述控制指令包括停止指令；所述安全检测装置，进一步被配置为通过所述检测部件对所述保护区域进行障碍物检测，在检测到障碍物的情况下，生成停止指令，将所述停止指令发送至所述驱动器；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云波，肖兆锋，
申请(专利权)人：北京极智嘉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：