[发明专利]避免工业机器人与物体之间碰撞的方法和设备

权利要求书

1.一种避免多轴工业机器人的部件与至少一个其他物体之间碰 撞的方法，其中所述方法包括：

估计在所述机器人与所述物体之间碰撞发生之前剩余的时间；

确定所述机器人的停止时间；

将估计的碰撞发生之前剩余的时间与所述机器人的停止时间进 行比较；

在估计的碰撞发生之前剩余的时间接近所述机器人的停止时间 的情况下，停止所述机器人或者所述物体；以及

计算在多个未来时间点处所述机器人的部件与所述物体之间的 最短距离，以及在此基础上，估计在所述机器人与所述物体之间碰 撞发生之前剩余的时间。

2.如权利要求1的方法，其中所述多个未来时间点是在预定义 的前瞻时间间隔期间连续选择的。

3.如权利要求1或2的方法，其中所述方法进一步包括：接收 关于所述机器人规划路径的信息，并且所述机器人的部件与所述物 体之间的所述最短距离是基于所规划的机器人路径确定的。

4.如权利要求3的方法，其中关于所述机器人规划路径的信息 包括：关于所规划路径上未来机器人关节角度的信息。

5.如权利要求1或2的方法，其中所述方法包括：在所述机器 人与所述物体之间的距离等于零之前，执行所存储的最短距离的外 插，并且在此基础上，确定所述机器人与所述物体之间碰撞发生之 前剩余的时间。

6.如权利要求1或2的方法，其中所述方法包括：

定义附加至并包围所述机器人的部件的一个或多个防护区域；

定义附加至并包围所述物体的一个或多个防护区域；

计算在多个未来时间点处所述机器人的一个或多个防护区域与 所述物体的一个或多个防护区域之间的最短距离，并且在此基础上， 估计在所述机器人的一个或多个防护区域与所述物体的一个或多个 防护区域之间碰撞发生之前剩余的时间；

并将所计算的最短距离存储在用于每个防护区域对的缓冲器中。

7.如权利要求1或2的方法，其中所述方法包括：

定义附加至并包围所述机器人的部件的至少两个防护区域；

计算多个未来时间点处所述机器人防护区域之间的最短距离，以 及基于此估计在所述机器人的部件之间碰撞发生之前剩余的时间。

8.如权利要求1或2的方法，其中所述其他物体是多轴工业机 器人，并且所述方法包括：

定义附加至并包围第一机器人的部件的至少两个防护区域；

定义附加至并包围第二机器人的部件的至少两个防护区域；

形成由所述第一机器人的一个防护区域与所述第二机器人的一 个防护区域组成的防护区域对；

为每个防护区域对计算多个未来时间点处所述机器人的一个或 多个防护区域与所述物体的一个或多个防护区域之间的最短距离， 以及

将所计算的最短距离存储在用于每个防护区域对的缓冲器中，以 及基于此估计在所述机器人的一个或多个防护区域与所述物体的一 个或多个防护区域之间碰撞发生之前剩余的时间。

9.如权利要求1或2的方法，其中所述方法还包括：计算所述 机器人的部件与所述物体之间的最短距离；确定所计算的最短距离 是否小于阈值；并且在所计算的最短距离小于所述阈值的情况下， 估计碰撞发生之前剩余的时间，否则，不估计碰撞发生之前剩余的 时间。

10.如权利要求1或2的方法，其中在估计的碰撞发生之前剩余 的时间短于停止时间乘以由用户设置的安全因子的情况下，命令所 述机器人或所述物体停止。

11.如权利要求1或2的方法，其中所述方法进一步包括：计算 所述机器人的部件与所述物体之间的最短距离；确定所计算的最短 距离是否小于预定义的最小值；并且在所述最短距离小于最小值的 情况下，将所述机器人的速度降低给定百分比。