[发明专利]基于三轴角速度防摔保护的机器人控制方法

权利要求书

1.一种基于三轴角速度防摔保护的机器人控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

a).安装三轴角速度传感器

在基于三轴角速度防摔保护的机器人的每个机器人运动关节都安装三轴角速度传感器，该三轴角速度传感器采集参数包含X、Y、Z个方向的角速度值；

b). 获取标准三轴角速度值

机器人在完成调试时，通过三轴角速度传感器采集各个机器人运动关节的初始三轴角速度值β1Xi、β1Yi、β1Zi，i为1、2…m，通过数据处理后得到标准三轴角速度值N1并存储在存储单元中，其中，

N1=（β1Xi*λ1+β1Yi*λ2+β1Zi*λ3）/(λ1+λ2+λ3),

其中λ1、λ2、λ3为权重因子，0＜λ1＜3 , 0＜λ2＜3,0＜λ3＜1；

c). 获取实时三轴角速度值

在机器人运行时，三轴角速度传感器实时采集运行时各个关节的三轴角速度值β2Xi、β2Yi、β2Zi，i为1、2…m，通过数据处理后得到实时三轴角速度值N2，其中，

N2=（β2Xi*λ1+β2Yi*λ2+β2Zi*λ3）/(λ1+λ2+λ3),

其中λ1、λ2、λ3为权重因子，0＜λ1＜3 , 0＜λ2＜3,0＜λ3＜1；

d).求取实时三轴角速度值N2与标准三轴角速度值N1的比值

求取实时三轴角速度值N2与标准三轴角速度值N1的比值：

P=N2/N1；

e).实时判断并执行相应的指令

当a＜P＜b时, 其中0.6＜a＜1.0, 1.0＜b＜1.4，机器人正常工作，保持监测状态，继续重复步骤执行c)；当P≤a或者P≥b时，判断为机器人即将摔倒，继续步骤f)；

f). 启动保护系统和断开运行执行单元的电源

由中央控制器输出控制信号，通过驱动单元B启动保护系统, 同时通过电池管理单元断开运行执行单元的电源，即所有电机停止工作；

g). 机器人复位

当故障机器人排除故障后，进行复位操作，所有运行执行单元恢复初始状态。

2.根据权利要求1所述的基于三轴角速度防摔保护的机器人控制方法，其特征在于：步骤f)中的启动保护系统的具体过程为：通过驱动单元B控制真空泵的正向电磁阀关闭、反向电磁阀打开和电机反转，气囊袋膨胀后真空泵的正向电磁阀和反向电磁阀都关闭，并有保护电机停止转动，进而达到保护的效果。

3.根据权利要求1所述的基于三轴角速度防摔保护的机器人控制方法，其特征在于：在步骤f)中，还同时将包括图片信息、位置信息、故障机器人编号、故障伺服电机编号在内的故障信息发给后台管控单元和移动设备。

4.根据权利要求1所述的基于三轴角速度防摔保护的机器人控制方法，其特征在于：在步骤f)中，还通过报警信息发送单元发送报警信息至分别安装在机器人机身系统、后台管控单元、移动设备上的声光报警器进行声光报警。

5.根据权利要求1所述的基于三轴角速度防摔保护的机器人控制方法，其特征在于：在步骤g)中，保护系统进行复位操作的具体过程是：通过驱动单元B控制真空泵的正向电磁阀打开、反向电磁阀关闭和保护电机正转，当气囊袋收缩回机器人机身系统的U型槽内时，关闭正向电磁阀和反向电磁阀，且保护电机停止转动。