[发明专利]一种工业机器人自动探测避障控制方法

说明书

本发明公开了一种工业机器人自动探测避障控制方法，其包含以下步骤：通过安装在工业机器人头部、躯干以及底盘上的传感器模组进行距离响应阈值以及响应时间的设定；工业机器人行进过程中，任一传感器模组均进行障碍物距离的实时探测，并将探测到的障碍物距离数据传输到工业机器人内部的控制器中进行数据分析处理；传感器所安装部位根据所述避障控制信号执行相应的避障动作。本发明通过在机器人不同位置设置传感器模组，以形成上、中、下三个探测平面，以实现对障碍物的立体探测，同时根据探测的障碍物距离产生的避障方案更加多样化。

技术领域

本发明涉及工业机器人控制技术领域，具体是一种工业机器人自动探测避障控制方法。

背景技术

工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，已被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。

对于移动式工业机器人，避障在其移动、导航过程中非常重要，但目前的移动机器人避障方案中，多只在机器人的某一处安装传感器，但一处传感器的探测范围极其有限，仅只有1个探测平面，无法实现大范围、立体全方位的探测，进一步的，根据探测的障碍物距离数据所产生的避障方案较为单一，智能化程度不高，例如会导致机器人卡在角落无法脱身，因此需要进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业机器人自动探测避障控制方法，其通过在机器人不同位置设置传感器模组，以形成上、中、下三个探测平面，以实现对障碍物的立体探测，同时根据探测的障碍物距离产生的避障方案更加多样化。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

提供了一种工业机器人自动探测避障控制方法，其包含以下步骤：

通过安装在工业机器人头部、躯干以及底盘上的传感器模组进行距离响应阈值以及响应时间的设定；每一传感器模组均由编号1-8的8个传感器组成，且每一传感器模组的8个传感器的探测范围顺次连接，以形成一扇形探测区域；

工业机器人行进过程中，任一传感器模组均进行障碍物距离的实时探测，并将探测到的障碍物距离数据传输到工业机器人内部的控制器中进行数据分析处理；若探测到的障碍物距离小于或等于设定的距离响应阈值时，则工业机器人内部的控制器确定获取该障碍物距离的传感器，且输出该传感器所安装部位的避障控制信号；

传感器所安装部位根据所述避障控制信号执行相应的避障动作。

优选的，所述传感器模组中的传感器红外传感器模组和微波传感器。

优选的，工业机器人头部、躯干以及底盘的传感器模组结构设置相同，且每个传感器的探测角度为20-30°。

优选的，当传感器为微波传感器时，记微波传感器探测波发射时的时刻点为T₀，微波传感器探测波发射后，遇到障碍物反射回传感器，传感器接收到探测波的时刻点为T₁；

通过计算式(1)获取到工业机器人与障碍物的距离X₀：

其中，微波传感器探测波发射时工业机器人的运动速度为V₀；

且实时获取当前工业机器人的行进速度V₁，并通过工业机器人与障碍物的距离X₀与当前工业机器人的速度V₁获取到预碰撞时间T＝X₀/V₁。

优选的，步骤S3包括：

当编号1和8的传感器同时探测到障碍物距离小于或等于设定的距离响应阈值时，工业机器人继续往前移动。

优选的，步骤S3包括：