[發(fā)明專利]機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810304600.1
• 申請日: 2008-09-22
• 公開（公告）號: CN101685308A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 舒文
• 申請（專利權(quán)）人: 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01C21/26;G08B21/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)，其包括：

感測裝置，用于測量機器人運動的加速度信號和角速度信號；

數(shù)據(jù)接收裝置，與所述感測裝置連接，用于對所述感測裝置測得的加速度信號和角速度信號進行濾波和數(shù)字化處理；

數(shù)據(jù)處理器，與所述數(shù)據(jù)接收裝置連接，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)接收裝置濾波和數(shù)字化處理后的加速度信號和角速度信號計算機器人運動的加速度、角速度和位移；

狀態(tài)判斷裝置，與所述數(shù)據(jù)接收裝置和數(shù)據(jù)處理器連接，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)接收裝置濾波和數(shù)字化處理后的加速度信號和所述數(shù)據(jù)處理器計算出的加速度判斷機器人所處的運動狀態(tài)；

執(zhí)行裝置，與所述狀態(tài)判斷裝置連接，用于根據(jù)機器人所處的狀態(tài)發(fā)出相對應的警報聲，

其特征在于，所述機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)進一步包括：

定位裝置，其沿機器人運動路徑按均等間距分布，所述定位裝置上設置有數(shù)碼標簽，所述數(shù)碼標簽上的內(nèi)容為與所述定位裝置所處位置相關(guān)的校正信息；

誤差校正裝置，其與所述數(shù)據(jù)處理器相連接，用于讀取所述數(shù)碼標簽上的校正信息并根據(jù)所述校正信息對所述數(shù)據(jù)處理器計算出來的機器人運動的位移進行校正。

2.如權(quán)利要求1所述的機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接收裝置包括一截止頻率為10赫茲的高通濾波器、一截止頻率為12.5赫茲的低通濾波器及一截止頻率為50赫茲的低通濾波器，所述高通濾波器和低通濾波器對感測裝置測得的加速度模擬信號和角速度模擬信號進行濾波處理并分別轉(zhuǎn)換為加速度數(shù)字信號和角速度數(shù)字信號。

3.如權(quán)利要求1所述的機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)，其特征在于，所述感測裝置包括一加速度計和一陀螺儀，所述加速度計包括感測軸方向相互垂直的三個加速度感測器，所述陀螺儀包括感測軸方向與所述加速度感測器的感測軸方向相對應的三個角速度感測器，以所述加速度感測器和角速度感測器的感測軸方向為坐標軸定義一感測活動直角坐標系，將機器人初始狀態(tài)時的感測活動直角坐標系定義為起始參考直角坐標系。

4.如權(quán)利要求3所述的機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理器根據(jù)經(jīng)截止頻率為50赫茲的低通濾波器處理后的角速度數(shù)字信號計算出所述感測活動直角坐標系與起始參考直角坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換矩陣。

5.如權(quán)利要求4所述的機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理器根據(jù)經(jīng)截止頻率為12.5赫茲的低通濾波器處理后的加速度數(shù)字信號和所述感測活動直角坐標系與起始參考直角坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換矩陣計算出機器人相對于起始參考直角坐標系的加速度。

6.如權(quán)利要求5所述的機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)判斷裝置根據(jù)機器人相對于起始參考直角坐標系的加速度與所述起始參考直角坐標系三個坐標軸之間的傾斜角以判斷機器人是否處于傾斜狀態(tài)。

7.如權(quán)利要求6所述的機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)，其特征在于，如果所述狀態(tài)判斷裝置判斷機器人處于傾斜狀態(tài)則向所述執(zhí)行裝置發(fā)出傾斜警報指令，所述執(zhí)行裝置接收到所述傾斜警報指令后發(fā)出傾斜警報聲。

8.如權(quán)利要求5所述的機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理器通過對所述機器人相對于起始參考直角坐標系的加速度進行積分運算得到所述機器人相對于起始參考直角坐標系的速度。

9.如權(quán)利要求8所述的機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理器通過對所述機器人相對于起始參考直角坐標系的速度進行積分運算得到所述機器人相對于起始參考直角坐標系的位移。

10.如權(quán)利要求2所述的機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)判斷裝置檢測經(jīng)截止頻率為10赫茲的高通濾波器處理后的加速度數(shù)字信號，若檢測到持續(xù)時間超過一預設搖晃時間閾值且加速度值呈正負相間變化的加速度數(shù)字信號時，所述狀態(tài)判斷裝置判斷機器人處于被搖晃的狀態(tài)。

11.如權(quán)利要求10所述的機器人狀態(tài)感知系統(tǒng)，其特征在于，如果所述狀態(tài)判斷裝置判斷機器人處于被搖晃的狀態(tài)則向所述執(zhí)行裝置發(fā)出搖晃警報指令，所述執(zhí)行裝置在接收到搖晃警報指令后發(fā)出搖晃警報聲。