[发明专利]一种机械臂防碰撞方法、装置、机器人及存储介质

权利要求书

1.一种机械臂防碰撞方法，其特征在于，包括：

根据所有机械臂的当前位姿和目标位姿确定每一所述机械臂的机械臂运动轨迹；

根据所述机械臂运动轨迹确定目标机械臂集合；其中，所述目标机械臂集合包括最近臂间距离在预设范围内的机械臂；所述最近臂间距离为所述机械臂在运动过程中的最小间距；所述预设范围根据所述机械臂的尺寸参数和信号传递时延确定，所述机械臂的尺寸参数与所述预设范围的跨度正相关，所述机械臂的信号传递时延与所述预设范围的跨度正相关；

锁定所述目标机械臂集合中的机械臂；

其中，锁定所述目标机械臂集合中的机械臂，包括：

确定碰撞预估时间点；其中，所述碰撞预估时间点为：所述机械臂按照所述机械臂运动轨迹运动的过程中，所述臂间距离第一次处于所述预设范围内的时间点；

在所述碰撞预估时间点之前锁定所述目标机械臂集合中的机械臂；

其中，在锁定所述目标机械臂集合中的机械臂之后，还包括：

确定机械臂碰撞位置，并将所述机械臂碰撞位置作为约束条件生成新的机械臂运动轨迹，以便控制所述机械臂按照所述新的机械臂运动轨迹运动。

2.根据权利要求1所述机械臂防碰撞方法，其特征在于，所述根据所有机械臂的当前位姿和目标位姿确定每一所述机械臂的机械臂运动轨迹，包括：

根据所述当前位姿对所述目标位姿进行逆运动学计算，得到所述机械臂的坐标变化序列；

根据所述机械臂的尺寸参数和所述坐标变化序列确定每一所述机械臂的机械臂运动轨迹。

3.根据权利要求1所述机械臂防碰撞方法，其特征在于，在根据所有机械臂的当前位姿和目标位姿确定每一所述机械臂的机械臂运动轨迹之前，还包括：

获取所有所述机械臂的关节电机数据，并根据所述关节电机数据确定每一所述机械臂的当前位姿；

和/或，接收触觉反馈设备或摇杆控制器传输的控制指令，并根据所述控制指令确定每一所述机械臂的目标位姿。

4.根据权利要求1所述机械臂防碰撞方法，其特征在于，在根据所述机械臂运动轨迹确定目标机械臂集合之后，还包括：

若所述目标机械臂集合为空，则控制每一所述机械臂按照所述机械臂运动轨迹运动。

5.根据权利要求1所述机械臂防碰撞方法，其特征在于，在根据所述机械臂运动轨迹确定目标机械臂集合之后，还包括：

若所述目标机械臂集合不为空，则发送预警信号；其中，所述预警信号包括声音信号和/或光信号。

6.一种机械臂防碰撞装置，其特征在于，包括：

轨迹确定模块，用于根据所有机械臂的当前位姿和目标位姿确定每一所述机械臂的机械臂运动轨迹；

机械臂确定模块，用于根据所述机械臂运动轨迹确定目标机械臂集合；其中，所述目标机械臂集合包括最近臂间距离在预设范围内的机械臂；所述最近臂间距离为所述机械臂在运动过程中的最小间距；所述预设范围根据所述机械臂的尺寸参数和信号传递时延确定，所述机械臂的尺寸参数与所述预设范围的跨度正相关，所述机械臂的信号传递时延与所述预设范围的跨度正相关；

机械臂锁定模块，用于锁定所述目标机械臂集合中的机械臂；

其中，所述机械臂锁定模块用于确定碰撞预估时间点；其中，所述碰撞预估时间点为：所述机械臂按照所述机械臂运动轨迹运动的过程中，所述臂间距离第一次处于所述预设范围内的时间点；所述机械臂锁定模块还用于在所述碰撞预估时间点之前锁定所述目标机械臂集合中的机械臂；

轨迹重新生成模块，用于在锁定所述目标机械臂集合中的机械臂之后，确定机械臂碰撞位置，并将所述机械臂碰撞位置作为约束条件生成新的机械臂运动轨迹，以便控制所述机械臂按照所述新的机械臂运动轨迹运动。

7.一种机器人，其特征在于，包括存储器、处理器和切换按键，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述机械臂防碰撞方法的步骤，所述切换按键用于将机械臂的控制方式切换为触觉反馈设备远端控制或摇杆控制器近端控制。

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现如权利要求1至5任一项所述机械臂防碰撞方法的步骤。