[发明专利]机器人、用于机器人的接触检测方法和相关装置

说明书

本公开提供了一种机器人、用于机器人的接触检测方法和相关装置。该方法包括以下步骤：根据运动指令控制机器人执行端运动；提取机器人的运动变化特征；比对机器人的运动变化特征与预设的接触点运动变化特征参考值，当机器人的运动变化特征与预设的接触点运动变化特征参考值匹配时，确定机器人执行端与作业面发生了接触；预设的接触点运动变化特征参考值根据以下步骤确定：运行预设次数的机器人接触执行脚本；在每次运行机器人接触执行脚本时，获取执行端接触到作业面时的接触点运动变化特征；基于每次运行机器人接触执行脚本时获取的接触点运动变化特征，获得接触点运动变化特征参考值。本公开实施例能够提高机器人接触检测的精度。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种机器人、用于机器人的接触检测方法和相关装置。

背景技术

机器人工具端是否与外部环境或工件接触检测一般有两种方法：一是采用力传感器，检测末端接触力；二是通过机器人动力学模型和实际伺服反馈力矩推算工具端接触力。第一种方法，通过力传感器直接检测工具与环境接触力，可以准确快速的检测出机器人工具端接触力，但由于力传感器价格昂贵，一般在打磨，手动引导有些应用，在其它场合应用不多。第二种方法，由于工业机器人是一个十分复杂的多输入多输出非线性系统，具有强耦合、时变以及非线性等动力学特征，以及工业外部环境干扰的不确定性，导致机器人动力学参数测量和建模不精确，实际上无法获得精确、完整的对象模型，无法准确检测末端接触力，故在接触力检测方面应用不多。因此相关技术中，机器人工具端的接触检测无法同时兼顾低成本和精确性。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种无需使用力传感器，也能够实现较高检测精确的接触检测方法。

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种用于机器人的接触检测方法，包括：

获取到运动指令，并根据所述运动指令控制机器人执行端运动；

从机器人执行端运动中，提取机器人的运动变化特征；

比对机器人的运动变化特征与预设的接触点运动变化特征参考值，其中，当机器人的运动变化特征与预设的接触点运动变化特征参考值匹配时，确定所述机器人执行端与作业面发生了接触；

其中，所述预设的接触点运动变化特征参考值根据以下步骤确定：

获取机器人接触执行脚本，并运行预设次数的所述机器人接触执行脚本，其中，所述接触执行脚本是控制机器人的执行端运动到作业面，并与所述作业面发生接触的程序；

在每次运行所述机器人接触执行程序时，获取所述执行端接触到所述作业面时的接触点运动变化特征；

基于每次运行所述机器人接触执行程序时获取的所述接触点运动变化特征，获得所述接触点运动变化特征参考值。

在本公开的一示例性实施例中，所述从机器人的运动中，提取机器人运动变化特征，包括：

获取机器人的运动信号；

基于所述运动信号，提取机器人运动变化特征；

所述在每次运行所述机器人接触执行脚本时，获取所述执行端接触到所述作业面时的接触点运动变化特征，包括：

获取每次运行所述机器人接触执行脚本过程中执行端接触到所述作业面时的运动信号；

基于每次运行所述机器人接触执行脚本过程中执行端接触到所述作业面时的运动信号，提取接触点运动变化特征。

在本公开的一示例性实施例中，所述机器人运动信号包括位置误差；所述运动变化特征包括位置误差变化；

所述获取机器人的运动信号，包括：

获取当前周期机器人的关节位置；