[發明專利]一種工業機器人的避障方法、裝置和系統

在審

• 申請號: 202010512623.2
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN112140102A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 郎需林;劉培超;劉主福
• 申請（專利權）人: 深圳市越疆科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京鼎雙知識產權代理事務所(普通合伙) 11772
• 代理人: 李亞萍

本發明實施例公開了一種工業機器人的避障方法、裝置和系統，所述避障方法通過實時跟蹤監測對象在工業機器人的分級保護區域內的運動狀態，并根據監測對象在分級保護區域內的位置情況，控制工業機器人進行不同的避障運動，并且在發生碰撞時，控制工業機器人產生主動柔順，從而避免或降低了工業機器人碰撞外物后帶來的損失，保證了工業機器人的安全性。

技術領域

本發明涉及一種工業機器人技術領域，具體涉及一種工業機器人的避障方 法、裝置和系統。

背景技術

工業機器人指能自動執行任務的人造機器裝置，其是高級整合控制論、機 械電子、計算機、材料和仿生學的產物，在工業、醫學、農業、建筑業甚至軍 事等領域中均有重要用途。

目前，由于工業機器人的機械臂在運動過程中容易碰撞外物而導致損失， 因此亟需一種避免工業機器人碰撞到外物的方案。

發明內容

本發明實施例提供一種工業機器人的避障方法、裝置和系統，避免或降低 了工業機器人碰撞外物后帶來的損失，保證了工業機器人的安全性。

本發明實施例第一方面提供一種工業機器人的避障方法，包括：

實時跟蹤監測對象在工業機器人的分級保護區域內的運動狀態；

在所述監測對象位于所述分級保護區域內的第一區域時，根據所述運動狀 態，控制所述工業機器人避開所述監測對象的運動路徑向目標工作位置運動；

在所述監測對象位于所述分級保護區域內的第二區域時，根據人工勢場法 確定所述工業機器人的目標位姿引力場和障礙物斥力場，并根據所述目標位姿 引力場和和障礙物斥力場，控制所述工業機器人向所述目標工作位置運動，所 述第二區域相對與所述第一區域靠近所述工業機器人；

以及

在所述監測對象與所述工業機器人發生碰撞時，根據機器人的柔順控制， 控制所述工業機器人產生主動柔順。

可選地，所述根據所述運動狀態，控制所述工業機器人避開所述監測對象 的運動路徑向目標工作位置運動，包括：

根據所述運動狀態，建立所述工業機器人和所述監測對象的運動關系模型， 生成所述工業機器人的避障路徑；

根據所述避障路徑和所述工業機器人的當前運動路徑，并在所述工業機器 人能夠避開所述監測對象時，控制所述工業機器人避開所述監測對象的運動路 徑向目標工作位置運動。

可選地，所述控制所述工業機器人避開所述監測對象的運動路徑向目標工 作位置運動時，所述方法還包括：

若所述工業機器人無法避開所述監測對象，則控制所述工業機器人進行減 速。

可選地，所述根據人工勢場法確定所述工業機器人的目標位姿引力場和障 礙物斥力場，包括：

在所述工業機器人的工作環境中構造人工勢場，所述人工勢場中包括斥力 極和吸引極,其中，所述斥力極為所述運動路徑和所述工業機器人不能進入的 區域，并根據所述斥力極構建所述障礙物斥力場，所述引力極為目標工作位置 及所述工業機器人能夠進入的區域,并根據所述引力極和目標工作位置構建所 述目標位姿引力場。

可選地，所述根據機器人的柔順控制，控制所述工業機器人產生主動柔順， 具體包括：

根據所述工業機器人的電子皮膚觸覺反饋信息和機械臂電流反饋信息，建 立阻抗控制模型，并通過阻抗控制使得所述工業機器人的機械臂產生主動柔順。

本發明實施例第二方面提供一種工業機器人的避障裝置，包括：

實時跟蹤單元，用于實時跟蹤監測對象在工業機器人的分級保護區域內的 運動狀態；