[发明专利]一种机器人碰撞检测方法、装置、存储介质及机器人

说明书

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人碰撞检测方法、装置、存储介质及机器人。所述方法包括：获取机器人关节的第一电机力矩、第一角位移、第一角速度和第一角加速度；利用预设更新方式更新机器人的动力学参数，并根据更新后的动力学参数和第一角位移、第一角速度、第一角加速度计算关节的理论力矩；根据第一电机力矩和理论力矩，得到关节的第一外力矩；将第一电机力矩、第一角位移、第一角速度和第一角加速度输入至预设观测器模型中，得到关节的第二外力矩；判断第一外力矩是否大于第一预设阈值，并判断第二外力矩是否大于第二预设阈值；若第一外力矩大于第一预设阈值，且第二外力矩大于第二预设阈值，则确定机器人发生碰撞。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人碰撞检测方法、检测装置、计算机可读存储介质及机器人。

背景技术

机器人在应用过程中，常会因各种原因与外界物体发生碰撞，容易造成机器人损伤或者造成被撞物体损伤，因此，为避免机器人与外界物体的碰撞，需要对机器人进行碰撞检测。

目前，机器人的碰撞检测方式主要有基于电机电流的碰撞检测方法，或者基于逆动力学模型的碰撞检测方法，又或者基于动量观测器模型的碰撞检测方法等，虽然这些检测方法都可以实现机器人的碰撞检测，这些检测方法均存在检测准确性较低、检测灵敏度不高，且容易误触发碰撞警报的问题。

综上，如何提高机器人碰撞检测的准确性和灵敏度成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种机器人碰撞检测方法、检测装置、计算机可读存储介质及机器人，能够解决机器人碰撞检测的准确性较低和灵敏度不高，以致容易误触发碰撞警报的问题。

本发明实施例的第一方面，提供了一种机器人碰撞检测方法，包括：

获取机器人关节的第一电机力矩、第一角位移、第一角速度和第一角加速度；

利用预设更新方式更新所述机器人的动力学参数，并根据更新后的动力学参数和所述第一角位移、所述第一角速度、所述第一角加速度计算所述关节的理论力矩；

根据所述第一电机力矩和所述理论力矩，得到所述关节的第一外力矩；

将所述第一电机力矩、所述第一角位移、所述第一角速度和所述第一角加速度输入至预设观测器模型中，得到所述关节的第二外力矩；

判断所述第一外力矩是否大于第一预设阈值，并判断所述第二外力矩是否大于第二预设阈值；

若所述第一外力矩大于所述第一预设阈值，且所述第二外力矩大于所述第二预设阈值，则确定所述机器人发生碰撞。

进一步地，所述利用预设更新方式更新所述机器人的动力学参数，包括：

在所述机器人处于运动状态时，实时保存所述机器人在各位置下的第二电机力矩、第二角位移、第二角速度和第二角加速度；

将所述第二电机力矩、所述第二角位移、所述第二角速度和所述第二角加速度输入至预设参数模型，所述预设参数模型为：

其中，τ_{j_m2}为第二电机力矩，为第二角位移、第二角速度和第二角加速度所构成的观察矩阵，θ为动力学参数，q为角位移，为角速度，为角加速度；

利用最小二乘法计算所述预设参数模型中的θ，并基于预设更新频率利用θ更新所述机器人的动力学参数。

优选地，所述根据更新后的动力学参数和所述第一角位移、所述第一角速度、所述第一角加速度计算所述关节的理论力矩，包括：

根据更新后的动力学参数和所述第一角位移、所述第一角速度、所述第一角加速度，计算得到所述关节的惯量矩阵、哥氏力和离心力矩阵、重力矩阵和摩擦力矩阵；