[发明专利]人机交互安全保障方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本发明提供了一种人机交互安全保障方法，具体为：获取限位角度，对所述限位角度进行等分并排列组合，得到关节组合；通过运动学模型计算所述关节组合，得到位置点集合；将所述位置点集合进行聚类，计算所述聚类的距离阈值，所述距离阈值用于判断所述位置点是否在机器人工作空间内；判断人员位置点位于机器人工作空间内的点的数量是否大于预设数量阈值；若是，则停止机器作业。通过上述技术方案，形成了一种人机交互安全保障方法，能够在人员进入到机器人工作空间时，快速停止作业以保护人员的人身安全，保证了人机交互安全性前提下的机器高效率生产作业。此外，本发明的实施方式提供了一种人机交互安全保障方法、装置、设备以及存储介质。

技术领域

本发明属于机器人以及人机交互技术领域，更具体地，涉及一种人机交互安全保障方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着科学技术的发展，机器人的应用遍布制造、服务、医疗等行业，机器人在人类社会的生产、生活扮演着越来越重要的作用。自动化机器能够快速轻松地适应不断变化的生产条件，其需求量日益增长，机器人与人的协作的场景越来越多，人员应当能够不受阻碍地进入，同时免受危险。

现阶段人机协作安全性主要由协作型机器人保证。协作型机器人为了获得控制力和避免碰撞的能力，其运行速度比较慢，往往只有传统机器人的1/3到2/3，并且机器人的重量都比较轻，结构相对简单，导致整个机器人的刚性不足，所以协作机器人的负载往往比较低，工作范围比较小。还有人提出在机器人末端执行器包裹黏弹性材料的方法来提高安全性，该方法可以一定程度上降低冲击力和伤害程度，但该方法过于单一，无法从根本上保证安全。

然而仅仅只拥有在硬件层面对人机交互安全性的保证是不充分的，行业内仍然缺乏高效的人机交互安全性的算法保障，因此保证人机交互安全性前提下的高效率的生产作业成为亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种人机交互安全保障方法、装置、设备及存储介质，以保证在高效率的前提下提高人机交互的安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

获取限位角度，对所述限位角度进行等分并排列组合，得到关节组合；

通过运动学模型计算所述关节组合，得到位置点集合；

将所述位置点集合进行聚类，计算所述聚类的距离阈值，所述距离阈值用于判断所述位置点是否在机器人工作空间内；

判断人员位置点位于机器人工作空间内的点的数目是否大于预设数量阈值；

若是，则停止机器作业。

优选地，通过运动学模型计算所述关节组合，得到位置点集合之后还包括：

对所述位置点集合进行去重，并进行降采样处理。

优选地，通过运动学模型计算所述组合以得到位置点集合包括：

将所述关节组合输入到机器人正运动学模型当中，得到机器人运动的位置点集合。

优选地，将所述位置点集合进行聚类包括：

基于欧拉距离的k-means算法生成聚类；

分别计算各个所述聚类的中心位置。

优选地，计算所述聚类的距离阈值包括：

若聚类属于内部聚类，则距离阈值设置为+∞；

若聚类属于外部聚类，则计算聚类内各位置点到所述聚类中心之间的距离，并对所述距离进行升序排列，排除序列中后1％的距离，将分界的距离值作为距离阈值。

优选地，所述距离阈值用于判断所述位置点是否在机器人工作空间内包括：