[发明专利]机器人避障方法、机械臂式机器人及存储介质

权利要求书

1.一种机器人的避障方法，其特征在于，包括：

获取一用于感知机器人周围环境的信号；

根据所述用于感知机器人周围环境的信号，判断机器人运动轨迹上是否有障碍物；

当判断机器人运动轨迹上有障碍物时，获取机器人当前运动的速度；

获取机器人对所述障碍物的最大允许碰撞速度；所述获取机器人对所述障碍物的最大允许碰撞速度，具体包括：获取机器人对所述障碍物的最大碰撞允许力；获取所述障碍物的碰撞部位的有效质量；获取所述机器人的质量；获取所述机器人的负载质量；根据机器人对所述障碍物的最大碰撞允许力、所述障碍物的碰撞部位的有效质量、所述机器人的质量和所述机器人的负载质量，计算机器人对所述障碍物的最大允许碰撞速度；

获取用于对机器人减速的加速度；

根据机器人当前运动的速度、机器人对所述障碍物的最大允许碰撞速度和用于对机器人减速的加速度，计算机器人当前的紧急程度阈值；

根据机器人当前的紧急程度阈值，控制机器人采取相应避障行为。

2.如权利要求1所述的避障方法，其特征在于，机器人对所述障碍物的最大碰撞允许力的取值在[60N，140N]范围内。

3.如权利要求1所述的避障方法，其特征在于，所述计算机器人对所述障碍物的最大允许碰撞速度，包括：

根据以下公式计算对所述障碍物的最大允许碰撞速度：

其中，v_rel为机器人对障碍物的最大允许碰撞速度，F为机器人对障碍物的最大碰撞允许力，k为弹性系数，m_H为障碍物的碰撞部位的有效质量，m_L为机器人的负载质量，M为机器人的质量。

4.如权利要求1至3任一项所述的避障方法，其特征在于，所述根据机器人当前运动的速度、机器人对所述障碍物的最大允许碰撞速度和用于对机器人减速的加速度，计算机器人当前的紧急程度阈值，包括：

根据以下公式计算当前的紧急程度阈值：

其中，v为机器人当前运动的速度，v_rel为机器人对障碍物的最大允许碰撞速度，a为用于对机器人减速的加速度，S_threshold为机器人当前的紧急程度阈值。

5.一种机械臂式机器人，其特征在于，包括：

机械臂；

驱动电路，用于驱动所述机械臂运动；

设置于所述机械臂上的电子皮肤，所述电子皮肤用于感知周围环境并转换为相应信号传输出去；

控制器，用于接收所述电子皮肤传输出来的信号以判断所述机械臂运动轨迹上是否有障碍物，当判断有障碍物时，获取机械臂当前运动的速度和用于减速的加速度；所述控制器还获取对所述障碍物的最大允许碰撞速度；所述控制器还获取对所述障碍物的最大允许碰撞速度，具体包括：获取对所述障碍物的最大碰撞允许力；获取所述障碍物的碰撞部位的有效质量；获取所述机械臂的质量；获取所述机械臂的负载质量；控制器根据对所述障碍物的最大碰撞允许力、所述障碍物的碰撞部位的有效质量、所述机械臂的质量和所述机械臂的负载质量，计算对所述障碍物的最大允许碰撞速度；

所述控制器根据当前运动的速度、对所述障碍物的最大允许碰撞速度和用于减速的加速度，计算当前的紧急程度阈值；所述控制器根据当前的紧急程度阈值，控制采取相应避障行为。

6.如权利要求5所述的机械臂式机器人，其特征在于，所述控制器计算对所述障碍物的最大允许碰撞速度包括：

所述控制器根据以下公式计算对所述障碍物的最大允许碰撞速度：

其中，v_rel为对障碍物的最大允许碰撞速度，F为对障碍物的最大碰撞允许力，k为弹性系数，m_H为障碍物的碰撞部位的有效质量，m_L为机械臂的负载质量，M为机械臂的质量。