[发明专利]一种动态环境下双臂服务机器人作业的事前安全预测方法

摘要

本发明属于服务机器人的安全预测领域，并公开了一种动态环境下双臂服务机器人作业的事前安全预测方法。该方法包括：(a)获取待预测对象的骨骼模型和点云图，以此获得待预测对象的空间位置信息；(b)构建双臂机器人的运动学模型和三维结构模型，以此获取双臂机器人的空间位置信息；将待预测对象和双臂机器人的位置信息统一到同一个世界坐标系中；(c)对于待预测对象选择球形包围盒或胶囊形包围盒构建其包围盒模型，对于双臂机器人选择胶囊形包围盒代表每个部分其包围盒模型；(d)计算待预测对象和双臂机器人包围盒模型之间的距离，根据距离值判断预测对象是否安全。通过本发明，提高计算效率低、缩短计算时间长，提高计算精度。

主权项

1.一种动态环境下双臂服务机器人作业的事前安全预测方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)针对在双臂服务机器人作业中的安全待预测对象，获取该待预测对象的骨骼模型和点云图，以此分别获得该待预测对象的空间位置信息，包括所述骨骼模型中各个关节点的坐标和该待预测对象的点云坐标；(b)构建所述双臂机器人的运动学模型和三维结构模型，以此获取该双臂机器人的空间位置信息，包括各个关节点坐标和各个连杆参数；将所述待预测对象和双臂机器人的位置信息进行坐标转换，以此统一到同一个世界坐标系中；(c)根据所述待预测对象的骨骼模型和所述双臂机器人的三维结构模型分别将二者划分为多个部分，对于待预测对象，选择球形包围盒或胶囊形包围盒代表每个所述部分，对于所述双臂机器人，选择胶囊形包围盒代表每个所述部分，分别对待预测对象和双臂机器人的所有部分建立包围盒后即获得所述待预测对象和双臂机器人各自的包围盒模型，其中，所述胶囊形包括圆柱部分和两个半球形部分，所述两个半球形部设置在所述圆柱部分的两端，且所述半球形部分的底面与所述圆柱部分的底面重合，所述球形或胶囊形的尺寸分别根据所述待预测对象和双臂机器人的空间位置信息计算获得；(d)计算所述待预测对象和双臂机器人包围盒模型之间的距离，将该距离值与预设可接受安全阈值进行比较，在该阈值范围内则安全，否则不安全，以此实现待预测对象安全的事前预测。