[發明專利]機器人碰撞檢測測試方法

有效

• 申請號: 202010945801.0
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112092015B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 楊躒;陸濟民;汪宇星;李法設;許楠
• 申請（專利權）人: 中科新松有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 北京科石知識產權代理有限公司 11595
• 代理人: 李艷霞

本申請提供了一種機器人碰撞檢測測試方法，其包括：選取輔助測試機器人和被測機器人，并確定二者之間的安裝距離；將測試設備固定在輔助測試機器人的末端，并將測試設備與采集設備連接；根據被測機器人與輔助測試機器人的相對位置以及被測機器人的空間碰撞點位，計算得到輔助測試機器人的空間碰撞點位進而得到碰撞測試集；在準靜態測試情況下，控制輔助測試機器人的末端移動至其碰撞點位，并控制被測機器人在其碰撞點位撞擊輔助測試機器人末端的測試設備，采集設備記錄被測機器人與輔助測試機器人碰撞時碰撞力的峰值和穩態值。本申請能夠大大提高測試效率，還能夠控制輔助測試機器人精確地到達被測試機器人的碰撞點位。

技術領域

本申請屬于機器人領域，具體涉及一種機器人碰撞檢測測試方法。

背景技術

隨著機器人與人進行交互協作的應用場景的廣泛拓展，人們對機器人的 功能安全，尤其是對協作機器人在人機協作的安全性方面提出了更高的要求， 碰撞檢測是限制人機協作力的一個重要安全功能。對于機器人來說，其運行 過程中的碰撞可能發生在它的任意部位和位姿。因此，針對機器人協作力性 能的測試需要滿足以下要求：覆蓋機器人的大部分表面；覆蓋機器人的運動 空間；能夠充分模擬機器人與人之間的各類碰撞工況及動態過程。

現有的測試方法需要通過不斷更換測試裝置的空間位置，來滿足測試集 的要求。然而，由于測試裝置的空間位置的更換需要人工操作，且一個機器 人的測試位姿通常有幾十甚至上百個，因此測試效率非常低。而且由于更換 測試裝置時難以在機器人基坐標系下找到精確位置，因此容易導致碰撞位置 偏差。另外，現有的測試方法中難以模仿真實機器人與人碰撞過程中人員由 于沖擊造成位置偏離的動態過程。

發明內容

為至少在一定程度上克服相關技術中存在的問題，本申請提供了一種機 器人碰撞檢測測試方法。

根據本申請實施例，本申請提供了一種機器人碰撞檢測測試方法，其包 括以下步驟：

選取輔助測試機器人和被測機器人，并確定輔助測試機器人和被測機器 人之間的安裝距離；

將測試設備固定在輔助測試機器人的末端，并將測試設備與采集設備連 接，采集設備用于采集測試設備輸出的測試數據；

根據被測機器人與輔助測試機器人的相對位置以及被測機器人的空間 碰撞點位，計算得到輔助測試機器人的空間碰撞點位，輔助測試機器人的各 空間碰撞點位構成輔助測試機器人在其笛卡爾空間內的碰撞測試集；

在準靜態測試情況下，控制輔助測試機器人的末端移動至其碰撞點位， 并控制被測機器人在其碰撞點位撞擊輔助測試機器人末端的測試設備，采集 設備記錄被測機器人與輔助測試機器人碰撞時碰撞力的峰值和穩態值。

上述機器人碰撞檢測測試方法中，所述輔助測試機器人和被測機器人之 間的安裝距離需要滿足：輔助測試機器人的工作空間覆蓋被測機器人的碰撞 檢測測試空間。

上述機器人碰撞檢測測試方法中，所述輔助測試機器人至少具有6個自 由度。

上述機器人碰撞檢測測試方法中，所述根據被測機器人與輔助測試機器 人的相對位置以及被測機器人的空間碰撞點位，計算得到輔助測試機器人的 碰撞測試集的具體過程為：

假設被測機器人A在其笛卡爾空間中的一個碰撞點位為：

^AP_i＝[X Y Z P_BORG]，

其中，[X Y Z]表示碰撞方向，[P_BORG]表示碰撞位置；

被測機器人A的n個碰撞點位構成被測機器人A在其笛卡爾空間內的 碰撞測試集：^AP_{i(i＝1,2,L,n)}∈{A}；