[发明专利]用于摄像机器人的碰撞检测系统及方法

权利要求书

1.一种用于摄像机器人的碰撞检测方法，其特征在于，所述方法包括：

传感器通过发射和接收的信号，计算出传感器距离障碍物的距离S，并将其作为传感器数据发送给服务器；

服务器将当前接收到的传感器数据与前后接收的传感器数据进行对比，若当前传感器数据存在跳变，则判定为异常数据，放弃该数据，若不存在跳变，则根据接收到的传感器数据，按照计算机器人控制指令算法得到机器人控制指令，并将该机器人控制指令发送给摄像机器人；

摄像机器人根据机器人控制指令进行动作；

所述的计算机器人控制指令算法，包括以下步骤：

(1)根据传感器的配置参数定义数据响应区间{0～S₀}、{S₀～S₁}、{S₁～S₂}、{S₂～+∞}，0S₀S₁S₂，上述四个区间分别对应四种不同的机器人状态：紧急制动，缓停，减速，正常；

(2)计算机器人的关节速度，具体方程如下：

其中，S为传感器距离障碍物的距离，Vel为机器人各关节原先运行的关节速度，Vel′为根据传感器数据处理后的机器人各关节运行的关节速度，t为插值采样系数，τ为减速系数；

(3)根据服务器与摄像机器人之间的通讯协议，将Vel′打包成机器人控制指令。

2.根据权利要求1所述的用于摄像机器人的碰撞检测方法，其特征在于，所述计算距离障碍物的距离的方法为：所述的传感器设置为超声波传感器，超声波传感器发射超声波的同时设置计数器开始计时，当传感器收到反射波停止计时，记录的时间为t,传播速度v＝340m/s，根据s＝v*t/2计算出该传感器距障碍物面的距离s。

3.根据权利要求1所述的用于摄像机器人的碰撞检测方法，其特征在于，所述的摄像机器人为七轴机器人，传感器为12组，1号传感器(1)安装在摄像机(30)的镜头上方，探测方向为沿镜头方向向前，用于探测镜头前方距离障碍物的距离，2号传感器(2)安装在摄像机(30)的镜头下方，探测方向为垂直镜头方向向下，用于探测镜头下方距离障碍物的距离，3号传感器(3)、4号传感器(4)分别安装在摄像机(30)两侧，用于探测摄像机两侧距离障碍物的距离，5号传感器(5)安装在旋转腕部(26)和摆动腕部(27)之间腕部(28)中点的下端，探测方向向下，用于探测机械臂腕部(28)距离下方障碍物的距离，6号传感器(6)安装在上臂关节(24)和旋转腕部(26)之间上臂(25)中点的下方，探测方向向下，用于探测机械臂上臂(25)距离下方障碍物的距离，7号传感器(7)、8号传感器(8)安装在上臂关节(24)和旋转腕部(26)之间上臂(25)中点的两侧，用于探测机械臂上臂(25)距离两侧障碍物的距离，9号传感器(9)、10号传感器(10)安装在上臂关节(24)的两侧，用于探测机械臂上臂关节两侧障碍物的距离，11号传感器(11)、12号传感器(12)安装在下臂关节(23)沿轨道轴(21)方向的两侧，探测方向为沿轨道运行方向，用于探测机械臂沿轨道轴(21)运行过程中轨道上障碍物的距离。