[发明专利]机械臂防碰撞系统、方法及存储介质

摘要

本发明公开了机械臂防碰撞系统、方法及存储介质。其中，方法包括：利用安装在机械臂末端的一个MEMS传感器测量得到机械臂末端的速度和加速度信息，并将所测得的速度和加速度信息与标准的速度和加速度信息进行比较，在比较结果显示偏差超出设定阈值时，通过分析MEMS所测得的速度和加速度在一设定时间段内的变化趋势，来确定是碰撞发生还是其他原因导致的振动问题，并在碰撞发生时，对机械臂进行防护控制。本发明实施例中的技术方案，可最大限度的避免碰撞造成的机械臂及障碍物的损坏，并且成本较低。

主权项

1.机械臂防碰撞系统，所述机械臂能够在对应的电机驱动器及电机的驱动下沿预先规划的工作轨迹运动；其特征在于，所述装置包括：一MEMS传感器，其安装在所述机械臂的末端侧，且所述MEMS传感器包括一加速计和一陀螺仪；所述加速计用于在所述机械臂的运动过程中，获取线加速度信息；所述陀螺仪用于在所述机械臂的运动过程中，获取角速度信息；一数据处理模块，用于接收来自所述MEMS传感器的线加速度信息和角速度信息，对所述线加速度信息进行积分处理，得到线速度信息，对所述角速度信息进行求导处理，得到角加速度信息；对所述线加速度信息、线速度信息、角速度信息以及角加速度信息进行处理，得到机械臂末端侧的实测线加速度、实测线速度、实测角速度和实测角加速度；一碰撞检验模块，用于根据所述工作轨迹获取机械臂末端侧的标准线加速度、标准线速度、标准角速度和标准角加速度；将所述数据处理模块得到的实测线速度、实测角速度分别与所述标准线速度、标准角速度进行对应比较，在线速度的比较结果显示误差超过第一速度阈值或角速度的比较结果显示误差超过第二速度阈值时，确定存在速度异常；否则，将所述数据处理模块得到的实测线加速度、实测角加速度分别与所述标准线线加速度、标准角加速度进行对应比较，在线加速度的比较结果显示误差超过第一加速度阈值或角加速度的比较结果显示误差超过第二加速度阈值时，确定存在加速度异常；在确定存在速度异常时，则获取该存在异常的实测线速度和/或实测角速度所在时间点之前和之后设定时间段内的实测线速度或实测角速度，分析所述时间段内的实测线速度或实测角速度的变化趋势，如果所述变化趋势显示所述实测线速度或实测角速度的幅度在所述时间段内是由大振动幅度迅速减小，则确定碰撞发生；如果所述变化趋势显示所述实测线速度或实测角速度的幅度在所述时间段内处于同一震动幅度，则确定是没有碰撞的震动；在确定存在加速度异常时，则获取该存在异常的实测线加速度和/或实测角加速度所在时间点之前和之后设定时间段内的实测线加速度或实测角加速度，分析所述时间段内的实测线加速度或实测角加速度的变化趋势，如果所述变化趋势显示所述实测线加速度或实测加角速度的幅度在所述时间段内是由大振动幅度迅速减小，则确定碰撞发生；如果所述变化趋势显示所述实测线加速度或实测角加速度的幅度在所述时间段内处于同一震动幅度，则确定是没有碰撞的震动；一控制模块，用于在所述碰撞检验模块确定碰撞发生时，通过向所述电机驱动器发送控制指令使所述机械臂执行相应防护操作。