[发明专利]一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法

摘要

本发明涉及一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法。采用D‑H方法建立的机器人各杆坐标系；采用包括两个球体和一个圆柱体的SCS包围结构，对机器人连杆和关节分别进行包围；求机器人各个SCS包围结构的两个球心坐标；将滚轴工件模型以及各个SCS包围结构向世界坐标系中的XY、YZ、XZ三个平面投影，判断滚轴工件模型与各个SCS包围结构的投影在三个平面上是否均相交；如果是，则检测到碰撞发生，重新规划机器人路径；否则，判断是否到达路径终点；如果已到达路径终点，则表明未检测到碰撞发生；如果未到达路径终点，则更新机器人状态。本发明可以比较紧密地对机器人连杆和关节进行包围，普遍适用于在三维空间中连续不定向旋转的柱形结构，加快机器人碰撞检测速度，提高机器人工作的精度和效率。

主权项

1.一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用D‑H方法建立的机器人各杆坐标系；步骤2：采用包括两个球体和一个圆柱体的SCS包围结构，对机器人连杆和关节分别进行包围；步骤3：求机器人各个SCS包围结构的两个球心坐标；步骤4：将滚轴工件模型以及各个SCS包围结构向世界坐标系中的XY、YZ、XZ三个平面投影，判断滚轴工件模型与各个SCS包围结构的投影在三个平面上是否均相交；步骤5：如果是，则检测到碰撞发生，重新规划机器人路径，返回步骤3；否则，判断是否到达路径终点；步骤6：如果已到达路径终点，则表明未检测到碰撞发生；如果未到达路径终点，则更新机器人状态，返回步骤3；所述SCS包围结构具体为：两个球体的球心分别与圆柱体底面的两个圆心重合，SCS包围结构的球体半径与圆柱体底面半径比值大于或者等于1。