[发明专利]机器人的碰撞检测方法及装置、机器人

权利要求书

1.一种机器人的碰撞检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取所述机器人的操作空间中，所述机器人的末端点、障碍物点以及目标点的位置信息；

在所述机器人的末端向所述目标点移动的过程中，根据所述机器人的末端点的位置信息和所述障碍物点的位置信息，获取所述机器人的末端点与每个所述障碍物点的空间距离；

当所述机器人的末端点与任一所述障碍物点的空间距离小于设定阈值，且预设的约束条件不满足时，控制所述机器人停止运行，其中，所述预设的约束条件用于指示所述机器人是否将所述目标点判断为所述障碍物；

所述约束条件包括：所述机器人的末端点与所述目标点之间的引力势场大于第一阈值，且所述机器人的末端点与每个所述障碍物点之间的斥力势场小于第二阈值，其中，每一个所述障碍物点作为一个斥力势场，所述目标位置点作为一个引力势场，所述机器人的末端点与所述障碍物点之间的距离与所述斥力势场的大小成反比，所述机器人的末端点与所述目标点之间的距离与所述引力势场的大小成正比。

2.根据权利要求1所述的机器人的碰撞检测方法，其特征在于，还包括如下步骤：

当所述机器人的末端点与任一所述障碍物点的空间距离小于设定阈值时，且预设的约束条件满足时，控制所述机器人执行预设的抓取动作。

3.根据权利要求1-2任一项所述的机器人的碰撞检测方法，其特征在于，所述根据所述机器人的末端点的位置信息和所述障碍物点的位置信息，获取所述机器人的末端点与每个所述障碍物点的空间距离，包括：

通过如下公式，获取所述机器人的末端点与每个所述障碍物点的空间距离：

e(t)＝||P_z-P_o||₂

其中，e(t)为误差随时间的变化量，用于指示空间中两点的距离；P_z为所述机器人的末端点的位置信息,P_o为所述障碍物点的位置信息。

4.根据权利要求1所述的机器人的碰撞检测方法，其特征在于，获取所述障碍物点、所述目标点的位置信息的步骤包括：

通过双目视觉传感器获取所述障碍物点、所述目标点在所述机器人的操作空间中的位置向量。

5.一种机器人的碰撞检测装置，其特征在于，包括：

位置信息获取模块，用于获取所述机器人的操作空间中，所述机器人的末端点、障碍物点以及目标点的位置信息；

空间距离获取模块，用于在所述机器人的末端向所述目标点移动的过程中，根据所述机器人的末端点的位置信息和所述障碍物点的位置信息，获取所述机器人的末端点与每个所述障碍物点的空间距离；

碰撞检测模块，用于当所述机器人的末端点与任一所述障碍物点的空间距离小于设定阈值，且预设的约束条件不满足时，控制所述机器人停止运行，其中，所述预设的约束条件用于指示所述机器人是否将所述目标点判断为所述障碍物；

所述约束条件包括：

所述机器人的末端点与所述目标点之间的引力势场大于第一阈值，且所述机器人的末端点与每个所述障碍物点之间的斥力势场小于第二阈值，其中，每一个所述障碍物点作为一个斥力势场，所述目标位置点作为一个引力势场，所述机器人的末端点与所述障碍物点之间的距离与所述斥力势场的大小成反比，所述机器人的末端点与所述目标点之间的距离与所述引力势场的大小成正比。

6.根据权利要求5所述的机器人的碰撞检测装置，其特征在于，还包括：

第二碰撞检测单元，用于当所述机器人的末端点与任一所述障碍物点的空间距离小于设定阈值时，且预设的约束条件满足时，控制所述机器人执行预设的抓取动作。