[發(fā)明專利]機(jī)器人的防碰撞方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811235992.0
• 申請(qǐng)日: 2018-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111070200A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳廷碩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新世代機(jī)器人暨人工智慧股份有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國(guó)

本發(fā)明提供一種機(jī)器人的防碰撞方法。方法是控制機(jī)器人經(jīng)由電場(chǎng)感測(cè)器感測(cè)連續(xù)時(shí)間的電場(chǎng)變化，于依據(jù)電場(chǎng)變化檢測(cè)到障礙物時(shí)決定障礙物的相對(duì)移動(dòng)方向，依據(jù)相對(duì)移動(dòng)方向產(chǎn)生馬達(dá)控制數(shù)據(jù)，并依據(jù)馬達(dá)控制數(shù)據(jù)控制馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)以使機(jī)械肢體沿閃避向量移動(dòng)來(lái)閃避障礙物。本發(fā)明可有效令機(jī)器人于碰撞發(fā)生前自動(dòng)進(jìn)行閃避，而可避免機(jī)器人撞毀或障礙物毀損。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人，特別涉及機(jī)器人的防碰撞方法。

背景技術(shù)

于現(xiàn)有技術(shù)中，已有許多具有機(jī)械手臂的機(jī)器人被提出。前述機(jī)器手臂可進(jìn)行精密操作(如取物、置物或搬移物件等等)，而可取代人力或與人員協(xié)同完成任務(wù)。具體而言，前述機(jī)械手臂是設(shè)置有多個(gè)馬達(dá)，各馬達(dá)分別被設(shè)定來(lái)使機(jī)械手臂朝指定的軸向移動(dòng)，機(jī)器人是經(jīng)由同時(shí)控制多個(gè)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)于多個(gè)軸向中移動(dòng)。

然而，前述機(jī)器人通常是工作于開(kāi)放式環(huán)境(如無(wú)圍籬環(huán)境)或與人員協(xié)同工作，而存在碰撞人員、車(chē)輛或其他障礙物的風(fēng)險(xiǎn)。

為解決上述問(wèn)題，目前已有一種可基于馬達(dá)電流變化檢測(cè)障礙物的機(jī)器人被提出。前述機(jī)器人是于馬達(dá)上設(shè)置電流感測(cè)器，并經(jīng)由檢測(cè)馬達(dá)的電流變化來(lái)判斷機(jī)械手臂是否碰撞障礙物，如于馬達(dá)的電流異常增加時(shí)判定碰撞障礙物。前述機(jī)器人必須于碰撞發(fā)生后才可檢測(cè)到障礙物，而存在機(jī)器人撞毀或障礙物損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

另有一種可基于電腦視覺(jué)檢測(cè)障礙物的機(jī)器人被提出。前述機(jī)器人是設(shè)置有一或多臺(tái)攝影機(jī)，并對(duì)所拍攝影像執(zhí)行物件辨識(shí)來(lái)判斷是否存在障礙物。前述機(jī)器人雖可于碰撞發(fā)生前檢測(cè)到障礙物，但由于攝影機(jī)的拍攝范圍存在死角，并無(wú)法有效檢測(cè)到來(lái)自所有方向的障礙物。

有鑒于此，目前亟待一種可有效防止機(jī)器人發(fā)生碰撞方法的方案被提出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)器人的防碰撞方法，可基于電場(chǎng)感測(cè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)障礙物的移動(dòng)方向并自動(dòng)進(jìn)行閃避。

于一實(shí)施例中，一種防碰撞方法，用于一機(jī)器人，該機(jī)器人包括一機(jī)械肢體、設(shè)置于該機(jī)械肢體的一電場(chǎng)感測(cè)器及用以移動(dòng)該機(jī)械肢體的一馬達(dá)，該防碰撞方法包括以下步驟：

a)經(jīng)由該電場(chǎng)感測(cè)器感測(cè)連續(xù)時(shí)間的一電場(chǎng)變化；

b)于依據(jù)該電場(chǎng)變化檢測(cè)到一第一障礙物時(shí)決定該第一障礙物的一相對(duì)移動(dòng)方向；

c)依據(jù)該相對(duì)移動(dòng)方向產(chǎn)生對(duì)應(yīng)一閃避向量的一馬達(dá)控制數(shù)據(jù)；及

d)依據(jù)該馬達(dá)控制數(shù)據(jù)控制該馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)以使該機(jī)械肢體沿該閃避向量移動(dòng)來(lái)閃避該第一障礙物。

于一實(shí)施例中，該機(jī)器人包括設(shè)置于該機(jī)械肢體的同一側(cè)的該多個(gè)電場(chǎng)感測(cè)器，該步驟a)是經(jīng)由該多個(gè)電場(chǎng)感測(cè)器感測(cè)多個(gè)電場(chǎng)于連續(xù)時(shí)間的一能量強(qiáng)度變化及一能量中心變化。

于一實(shí)施例中，該步驟b)包括以下步驟：

b11)依據(jù)該能量強(qiáng)度變化決定該第一障礙物的一垂直移動(dòng)方向；

b12)依據(jù)該能量中心變化決定該第一障礙物的一平行移動(dòng)方向；及

b13)依據(jù)該垂直移動(dòng)方向及該平行移動(dòng)方向決定該相對(duì)移動(dòng)方向。

于一實(shí)施例中，該步驟b)更包括以下步驟：

b14)依據(jù)一感測(cè)時(shí)間及該能量強(qiáng)度變化決定該第一障礙物的一垂直移動(dòng)速度；

b15)依據(jù)該感測(cè)時(shí)間及該能量中心變化決定該第一障礙物的一平行移動(dòng)速度；及

b16)依據(jù)該垂直移動(dòng)速度及該平行移動(dòng)速度決定一相對(duì)移動(dòng)速度。

于一實(shí)施例中，該步驟c)更包括以下步驟：

c11)依據(jù)該相對(duì)移動(dòng)方向及該相對(duì)移動(dòng)速度決定該閃避向量的方向及量值及一閃避時(shí)機(jī)；及