[发明专利]机器人的安全防护方法、装置与机器人

说明书

本申请提供一种机器人的安全防护方法、装置与机器人，涉及机器人、人工智能技术领域，其中，该方法包括：获取机器人中各电机的运行数据；对每个电机进行过载检测，若检测到该电机过载，则根据该电机的运行数据和预先训练的该电机的过载分类模型，获取该电机的过载类别，并根据过载类别执行对应的过载安全处理策略。本申请提供的技术方案，可以应用于用来陪伴教育小孩或陪伴老人的家庭机器人等消费机器人，以及工业机器人、商用机器人和特种机器人等机器人，其可以提高所应用的机器人的拟人化表现能力。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人的安全防护方法、装置与机器人。

背景技术

随着计算机技术和机器人技术的发展，人与机器人交互(Human RobotInteraction，HRI)已经逐渐发展成为一个独立的研究领域。基于HRI的相关法则，机器人在人机交互过程中，应具有保护自己的能力。

目前，拥有人机交互能力的机器人多为商用机器人和消费机器人，尤其是消费机器人中用于陪伴教育小孩和陪伴老人的家庭机器人，在使用这类机器人的过程中，人类会与机器人频繁产生物理接触，比如握住机器人胳膊或抱起机器人等。在这些场景中，机器人的关节运动会被阻挡，如果是人，此时会因为感受到阻碍或过高反抗阻力而停下当前运动，并决策下一步如何处理，以保护自己。因此，如果机器人也可以拥有上述人类的反应能力，那么不仅可以保护自己，还可以使得机器人的表现更加拟人化。为了实现上述保护能力和拟人化表现能力，目前许多机器人都具有过载检测能力，通过该过载检测能力识别机器人各关节感受到的阻碍，在阻碍过大的情况下采取相关的安全处理策略。

但是，目前的机器人的过载检测能力有限，对应的安全处理策略也较为单一，因而导致机器人的拟人化表现能力有限。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种机器人的安全防护方法、装置与机器人，用于提高机器人的拟人化表现能力。

为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供一种机器人的安全防护方法，包括：

获取机器人中各电机的运行数据；

对每个电机执行过载检测；

当检测到所述电机过载，则根据所述电机的运行数据和预先训练的所述电机的过载分类模型，获取所述电机的过载类别，并根据所述过载类别执行对应的过载安全处理策略。

本实施例提供的机器人的安全防护方法，在获取到电机的运行数据后，先对每个电机进行一阶过载检测，在检测到电机过载时，通过预先训练的过载分类模型对电机进行进一步的二阶过载检测，区分电机的过载类型，然后采用对应的过载安全处理策略，这样可以提升机器人的拟人化表现能力。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述对每个电机执行过载检测，包括：

对于每个电机，根据电机的速度确定电流过载阈值；

当电机的电流大于所述电流过载阈值，则确定所述电机处于预过载状态；

当所述电机处于预过载状态的持续时间超过第一预设时长，则确定所述电机过载。

上述实施方式中，基于变化的电流过载阈对电机进行一阶过载检测，可以提高一阶过载检测的准确性。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述根据所述电机的速度确定电流过载阈值，包括：

采用如下公式确定所述电机的电流过载阈值：

其中，I_Thres表示电流过载阈值，v_Max表示所述电机的最大速度，v表示获取的所述电机的速度，I_Th1表示在所述电机静止时触发过载的理想电流，I_Th2表示在所述电机达到最大速度时触发过载的理想电流。