[發明專利]一種機械臂碰撞監測方法、裝置及電子設備

在審

• 申請號: 202210972189.5
• 申請日: 2022-08-12
• 公開（公告）號: CN115302508A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 張學鋼;劉浩;嚴力;鐘權;王駿榮
• 申請（專利權）人: 聯寶（合肥）電子科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/02
• 代理公司: 北京樂知新創知識產權代理事務所(普通合伙) 11734
• 代理人: 涂媛

本申請提供了一種機械臂碰撞監測方法、裝置及電子設備；所述方法包括：獲取機械臂的驅動信號的信號突變點；獲取所述驅動信號對應的機械臂關節的信息，所述機械臂關節的信息包括控制信號和/或關節位姿；基于所述驅動信號和所述機械臂關節的信息，確定所述機械臂是否發生碰撞。本申請提供的基于機械臂碰撞監測方法具有較高的靈活性以及較低的監測成本。

技術領域

本申請涉及工業機械臂技術領域，尤其涉及一種機械臂碰撞監測方法、裝置及電子設備。

背景技術

機械臂可以代替人工進行重復、繁重、高危險和高強度的作業，在3C電子、汽車等智能制造產業具有非常大的應用潛力和應用價值。

傳統的機械臂自動作業系統大多數不具備碰撞監測機制，主要通過在作業系統周邊設置安全護欄的方式，避免人員和設備進入機械臂工作空間發生碰撞造成人員傷害、設備損害、安全事故等問題。傳統的機械臂自動作業系統的防碰撞機制通常基于離線規劃機械臂的作業路徑的方式進行，缺乏靈活性，在機械臂作業任務發生改變時，需要重新規劃作業路徑，效率低下。

目前，協作機械臂雖然強調人機協作的能力，對于碰撞監測和碰撞規避的設計較為全面，但其碰撞監測機制基于機械臂本體攜帶的關節和末端力傳感器實現，而主流的末端六軸力傳感器成本與一臺工業機械臂本體造價相當，因此協作機械臂基于力傳感器的碰撞監測機制實施成本過于昂貴。同時，協作機械臂基于力傳感器的碰撞監測、碰撞規避等人機協作能力，犧牲了機械臂的運動速度，降低了機械臂的生產效率。

因此，有必要設計一種靈活性高且成本低的機械臂碰撞監測方案。

發明內容

本申請實施例提供一種機械臂碰撞監測方法、裝置及電子設備，可以提高碰撞監測的靈活性以及降低碰撞監測的成本。

本申請實施例的技術方案是這樣實現的：

第一方面，本申請實施例提供一種機械臂碰撞監測方法，包括：

獲取機械臂的驅動信號的信號突變點；

獲取所述驅動信號對應的機械臂關節的信息，所述機械臂關節的信息包括控制信號和/或關節位姿；

基于所述驅動信號和所述機械臂關節的信息，確定所述機械臂是否發生碰撞。

在上述方案中，所述獲取所述驅動信號的信號突變點包括：

對所述驅動信號進行小波濾波處理，得到小波濾波處理后的驅動信號；

確定小波濾波處理后的驅動信號對應的波形圖的拐點為所述信號突變點。

在上述方案中，所述基于所述驅動信號和所述機械臂關節的信息，確定所述機械臂是否發生碰撞，包括：

若所述控制信號在所述信號突變點對應的時刻發生變化，則確定所述機械臂在所述時刻未發生碰撞。

在上述方案中，所述基于所述驅動信號和所述機械臂關節的信息，確定所述機械臂是否發生碰撞，還包括：

若所述關節位姿在所述信號突變點對應的時刻屬于機械臂奇異位姿，則確定所述機械臂在所述時刻未發生碰撞。

在上述方案中，所述基于所述驅動信號和所述機械臂關節的信息，確定所述機械臂是否發生碰撞，還包括：

若所述控制信號在所述信號突變點對應的時刻發生變化，且所述關節位姿在所述時刻不屬于機械臂奇異位姿，則確定所述機械臂在所述時刻發生碰撞。

在上述方案中，若所述機械臂發生碰撞，所述方法還包括：

控制所述機械臂停止運動；

或者，將所述機械臂按照當前運動控制指令的反方向運動第一距離，以對所述機械臂進行碰撞規避。