[發明專利]一種機器人傾倒檢測的方法、系統、存儲介質和設備

在審

• 申請號: 201810067863.9
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108225271A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 李庭亮
• 申請（專利權）人: 南京阿凡達機器人科技有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 郭桂峰

本發明提供機器人傾倒檢測的方法、系統、存儲介質和設備。本發明涉及機器人檢測技術領域，尤其涉及一種機器人傾倒檢測的方法、系統、存儲介質和設備。一種機器人傾倒檢測的方法，包括：連續獲取陀螺儀測量數據和加速度儀測量數據，將陀螺儀測量數據作為k時刻估測角度X(k)，將加速度儀測量數據作為k時刻觀測角度Y(k)，k是大于等于1的整數；根據卡爾曼濾波原理，將估測角度和觀測角度進行融合，獲取機器人與地面的夾角；若機器人與地面的夾角超出預設范圍，判斷機器人傾倒。本發明一方面提供一種有效機器人傾倒檢測方法；另一方面提供智能響應避免機器人傾倒，降低安全風險。

技術領域

本發明涉及機器人檢測技術領域，特別涉及一種機器人傾倒檢測的方法、系統、存儲介質和設備。

背景技術

機器人是自動執行工作的機器裝置，一般由執行機構、驅動裝置、檢測裝置和控制系統和復雜機械等組成。檢測方法是實時檢測機器人的運動及工作情況，根據需要反饋給控制系統，與設定信息進行比較后，對執行機構進行調整，以保證機器人的動作符合預定的要求。

目前已有一些檢測機器人摔倒的方法，機器人裝上各種壁障傳感器，如紅外測距傳感器，激光測距傳感器，攝像頭，超聲波傳感器，碰撞開關等等。但上述每種機器人上的測距傳感器只能測量有限的范圍，且都有相應測量的盲區，因此在機器人運動過程中，難免會跟周圍物體或人發生碰撞，為了避免在碰撞發生后中，機器人對自身，周圍物體或人造成進一步的傷害。

綜上所述，上述機器人傾倒檢測的現有技術均適用范圍有限、精確度不高。

發明內容

本發明為了解決上述現有機器人傾倒檢測技術適用范圍有限、精確度不高的問題，提供一種機器人傾倒檢測的方法和防傾倒機器人，能夠更有效、更精確的檢測出機器人是否傾倒，從而提供自動控制以便降低安全風險。

為了實現本發明以上發明目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種機器人傾倒檢測的方法，其特征在于，包括：

步驟S100連續獲取陀螺儀測量數據和加速度儀測量數據，將陀螺儀測量數據作為k時刻控制量，將加速度儀測量數據作為k時刻觀測角度，k是大于等于1的整數；

步驟S200根據卡爾曼濾波原理，將所述k時刻控制量和所述k時刻觀測角度以及k-1時刻的機器人與地面的夾角進行融合，獲取k時刻機器人與地面的夾角；

步驟S300若所述k時刻機器人與地面的夾角超出預設范圍，判斷所述機器人傾倒。

上述技術方案中，機器人在運動時，在空間中有著特定的角度范圍內，機器人可以正常運動；當大等于最大自平衡傾角時，物體則會傾倒。本實施例中默認一預設角度范圍，則認為當機器人與地面夾角超出范圍，將控制機器人智能響應。連續獲取陀螺儀和加速度儀的測量數據，根據卡爾曼濾波原理，將所述k時刻控制量和所述k時刻觀測角度以及k-1時刻機器人與地面的夾角進行融合，獲取機器人與地面的夾角；由于同時融合了陀螺儀與加速度數據，再通過卡爾曼濾波算法來減少外部的干擾，從而能獲得較為精確的夾角，提高了傾倒檢測的精確度。

優選地，在所述步驟S200根據卡爾曼濾波原理，將所述估測角度和所述觀測角度進行融合，獲取所述機器人與地面的夾角具體包括：

步驟S210獲取卡爾曼算法中的參數，所述參數包括：狀態矩陣A、控制矩陣B和測量矩陣H，單位矩陣I；

步驟S220根據所述k-1時刻機器人與地面的夾角X(k-1|k-1)、所述k時刻控制量以及所述狀態矩陣A、所述控制矩陣B，計算k時刻估測角度X(k|k-1)；

步驟S230根據所述k-1時刻機器人與地面的夾角X(k-1|k-1)的協方差P(k-1|k-1)、所述狀態矩陣A，計算所述k時刻估測角度X(k|k-1)的協方差P(k|k-1)；