[發(fā)明專利]一種碰撞檢測(cè)方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210343304.2
• 申請(qǐng)日: 2022-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN114918913A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李清蕾;馬皝平;陳鵬;王玉鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州芯控智能科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 杭州華知專利事務(wù)所(普通合伙) 33235
• 代理人: 張德寶

本申請(qǐng)涉及一種碰撞檢測(cè)方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。所述方法包括：根據(jù)障礙物點(diǎn)云和機(jī)器人點(diǎn)云，計(jì)算障礙物的根包圍盒和機(jī)器人的根包圍盒；將所述根包圍盒根據(jù)空間順序編碼，生成層次包圍樹；使用樹遍歷算法將障礙物的層次包圍樹與機(jī)器人的層次包圍樹，根據(jù)包圍盒中的點(diǎn)與面的投影關(guān)系做相交測(cè)試，確定關(guān)于機(jī)器人與障礙物的最小碰撞包圍盒對(duì)；將機(jī)器人與障礙物的最小碰撞包圍盒對(duì)中點(diǎn)與點(diǎn)之間三角化關(guān)系，通過三角面片相交測(cè)試算法，確定機(jī)器人的碰撞點(diǎn)和障礙物的碰撞點(diǎn)。采用本方法能夠精確的確定障礙物在哪個(gè)位置與工業(yè)機(jī)器人的哪個(gè)部位發(fā)生碰撞的碰撞檢測(cè)方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種碰撞檢測(cè)方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人替代人工勞動(dòng)已經(jīng)成為了趨勢(shì)，工業(yè)機(jī)器人在作業(yè)過程中需要作出從初始位置到目標(biāo)位置的路徑規(guī)劃，碰撞檢測(cè)是路徑規(guī)劃的重要一環(huán)。通過實(shí)時(shí)快速的碰撞檢測(cè)，可以更為及時(shí)的獲取場(chǎng)景中的障礙物信息，滿足機(jī)器人快速移動(dòng)的需求。

目前，基于碰撞檢測(cè)都是通過激光、圖像采集的障礙物的輪廓數(shù)據(jù)，確定工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡是否與障礙物的輪廓發(fā)生交集，從而確定是否發(fā)生碰撞。然而，目前的碰撞檢測(cè)方式無法精確的確定在障礙物的哪個(gè)位置與工業(yè)機(jī)器人的哪個(gè)部位發(fā)生碰撞。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種能夠精確的確定障礙物在哪個(gè)位置與工業(yè)機(jī)器人的那個(gè)部位發(fā)生碰撞的碰撞檢測(cè)方法。

一種碰撞檢測(cè)方法，所述方法包括：

根據(jù)障礙物點(diǎn)云和機(jī)器人點(diǎn)云，計(jì)算障礙物的根包圍盒和機(jī)器人的根包圍盒；

將所述根包圍盒根據(jù)空間順序編碼，生成層次包圍樹；所述根包圍盒作為所述層次包圍樹的根節(jié)點(diǎn)，由所述根包圍盒切割而成的包圍盒作為所述層次包圍樹的子節(jié)點(diǎn)或葉子節(jié)點(diǎn)；

使用樹遍歷算法將障礙物的層次包圍樹與機(jī)器人的層次包圍樹，根據(jù)包圍盒中的點(diǎn)與面的投影關(guān)系做相交測(cè)試，確定關(guān)于機(jī)器人與障礙物的最小碰撞包圍盒對(duì)；

將機(jī)器人與障礙物的最小碰撞包圍盒對(duì)中點(diǎn)與點(diǎn)之間三角化關(guān)系，通過三角面片相交測(cè)試算法，確定機(jī)器人的碰撞點(diǎn)和障礙物的碰撞點(diǎn)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在將機(jī)器人與障礙物的最小碰撞包圍盒對(duì)中點(diǎn)與點(diǎn)之間三角化關(guān)系，通過三角面片相交測(cè)試算法，確定機(jī)器人的碰撞點(diǎn)和障礙物的碰撞點(diǎn)之前，還包括：對(duì)障礙物點(diǎn)云和機(jī)器人點(diǎn)云分別采用三角化算法，獲得關(guān)于障礙物的點(diǎn)與點(diǎn)之間三角化關(guān)系，以及機(jī)器人的點(diǎn)與點(diǎn)之間三角化關(guān)系。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在根據(jù)障礙物點(diǎn)云和機(jī)器人點(diǎn)云，計(jì)算障礙物的根包圍盒和機(jī)器人的根包圍盒之前，還包括：獲取障礙物的場(chǎng)景點(diǎn)云和機(jī)器人的場(chǎng)景點(diǎn)云，對(duì)目標(biāo)區(qū)域提取，獲得障礙物點(diǎn)云和機(jī)器人點(diǎn)云。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，使用GPU加速計(jì)算障礙物的根包圍盒和機(jī)器人的根包圍盒，還包括：和/或，使用GPU加速生成層次包圍樹；和/或，使用GPU加速三角面片相交測(cè)試算法，確定機(jī)器人的碰撞點(diǎn)和障礙物的碰撞點(diǎn)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述將所述根包圍盒根據(jù)空間順序編碼，生成層次包圍樹，還包括：將所述根包圍盒中每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)通過莫頓編碼方式計(jì)算莫頓碼值，并根據(jù)莫頓碼值將所述根包圍盒劃分成多個(gè)子包圍盒；獲取所述子包圍盒中每個(gè)點(diǎn)莫頓碼值，并根據(jù)莫頓碼值將所述子包圍盒劃分成多個(gè)孫子包圍盒；將所述根包圍盒作為根節(jié)點(diǎn)、子包圍盒作為子節(jié)點(diǎn)、孫子包圍盒作為葉子節(jié)點(diǎn)，生成層次包圍樹。