[发明专利]一种AOAAE层次包围盒碰撞检测方法

权利要求书

1.一种AOAAE层次包围盒碰撞检测方法，用于与工件相交的机械臂上，其特征在于：包括以下步骤：

S1.分别计算机械臂和工件的AABB、OBB包围盒；

S2.根据AABB、OBB包围盒对机械臂和工件进行多次相交测试，若存在相交进入下步骤；

S3.对机械臂与工件的AABB包围盒中重叠区域进行筛选；

S4.对重叠区域中机械臂与工件的潜在相交基本几何元素进行筛选；过程包括：

S41.在重叠区域中遍历机械臂的所有基本几何元素，判断工件AABB包围盒中是否有机械臂基本几何元素，若否结束检测，返回无碰撞信息，若是存储这些基本几何元素为机械臂的潜在相交基本几何元素集合S_a；

S42.在重叠区域中遍历工件的所有基本几何元素，判断机械臂AABB包围盒中是否有工件基本几何元素，若否结束检测，返回无碰撞信息，若是存储这些基本几何元素为工件的潜在相交基本几何元素集合S_b；

S43.对集合S_a与S_b中的基本几何元素分别计算AABB包围盒；

S44.遍历集合S_a与S_b中基本几何元素AABB包围盒，检测两个集合中AABB包围盒相交情况，剔除不相交的包围盒中的基本几何元素，将两个集合中剩余部分的基本几何元素分别设为S_a^′与S_b^′，即为机械臂与工件的潜在相交基本几何元素；

S5.对筛选出的基本几何元素进行相交测试，输出检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种AOAAE层次包围盒碰撞检测方法，其特征是步骤S2的具体过程包括：

S21.对机械臂与工件的AABB包围盒进行相交测试,若不相交则结束检测，返回无碰撞信息，若相交则进入下步骤；

S22.对机械臂与工件的OBB包围盒间进行相交测试，若不相交则结束检测，返回无碰撞信息，若相交则进入下步骤。

3.根据权利要求1所述的一种AOAAE层次包围盒碰撞检测方法，其特征是步骤S5中基本几何元素进行相交测试，输出检测结果的具体过程包括：对集合S_a^′与S_b^′进行基本几何元素之间分离轴测试，遍历集合S_a^′与S_b^′中所有基本几何元素，若判断出存在相交的基本几何元素，返回碰撞信息，若不存在相交的基本几何元素，返回无碰撞信息。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种AOAAE层次包围盒碰撞检测方法，其特征是在步骤S1之前还包括有对机械臂自相交检测的步骤，其过程包括：

a.根据各机械臂自身结构和位置关系，排除不相交的机械臂组合，获取潜在相交的机械臂组合；

b.选取机器人自身机械臂中尺寸最大、活动范围最广的机械臂作为对象机械臂，获取在各机械臂关节均处于极限或初始位置情况下分析机械臂转动至碰撞状态时的角度，将该角度记为非接触角；

c.判断对象机械臂当前关节角度是否大于非接触角，若是结束碰撞检测，若否判断潜在相交的机械臂组合是否有碰撞，若无碰撞结束碰撞检测，若有碰撞则执行步骤S1-S5进行机械臂与工件包围盒碰撞检测。